[發明專利]軸承球滾動體全表面潤滑耐磨涂層的批量制備方法

有效

• 申請號: 201410792168.0
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN105779946B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 王立平;吳貴智;王海新;張廣安
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32;C23C14/06
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司62002
• 代理人: 方曉佳

1.軸承球滾動體全表面潤滑耐磨涂層的批量制備方法，包括以下步驟：

1）滾動體經超聲清洗后用氮氣吹干，然后將其放入鍍膜支撐裝置中；所述鍍膜支撐裝置包括其形狀為空心圓柱體的不銹鋼網子和置于網子軸線上的作為網子轉動軸的不銹鋼絲杠；

2）將已放入滾動體的鍍膜支撐裝置安置在真空腔體內，所述不銹鋼絲杠通過齒輪與真空腔體內的轉動架相連，所述網子在真空腔體內做勻速轉動，滾動體在網子中做自由滾體運動；

3）等離子體轟擊清洗：真空腔體抽至5×10^-3Pa后，利用等離子體濺射清洗滾動體表面及鍍膜支撐裝置，工作氣體為高純氬氣，氬氣流量為50~100sccm，偏壓為-800V，清洗時間為30~50min；之后開啟電弧Ti靶或Cr靶，利用電弧對真空腔體進一步進行轟擊清洗，持續10min，弧電源電壓和電流分別為22V和60A，偏壓維持在-800V，轟擊清洗完成后關閉電弧Ti靶或Cr靶；

4）沉積金屬粘結層：清洗工作完成后，調節氬氣流量至30sccm，開啟電弧Ti靶或Cr靶，利用電弧離子鍍沉積Ti或Cr粘結層，金屬Ti靶或Cr靶為陰極，工作氣體為氬氣，弧電源電壓和電流分別為22V和70A，偏壓為-300~-500V，沉積時間為10min；

5）沉積氮化物過渡層：將偏壓從-300~-500V逐漸調節至-70~-100V，變化速率為2V/秒，氬氣流量維持在30sccm，弧電源電壓和電流分別為22V和70A，調節氮氣流量，使氮氣流量從0sccm逐漸增加至70sccm，變化速率為2sccm/秒；過渡層為具有梯度結構的TiN或CrN過渡層，沉積時間為10min；

6）沉積潤滑耐磨涂層：偏壓維持在-70V~-100V，氬氣流量維持在30sccm，氮氣流量維持在70sccm，弧電源電壓和電流維持不變，在梯度TiN或CrN過渡層上鍍制TiN或CrN薄膜，鍍膜時間60~200min，即可在滾動體表面上獲得潤滑耐磨涂層。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟6）引入磁控石墨靶或在制備CrN時引入Mo靶。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟6）用磁控石墨靶代替Ti靶，并且用CH₄或C₂H₂代替氮氣。