[發明專利]磁控濺射鍍鋁+加弧輝光滲鉻+反沖離子注入制備Fe?Al?Cr合金層

有效

• 申請號: 201510475459.1
• 申請日: 2015-08-05
• 公開（公告）號: CN105039978B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 姚正軍;羅西希;張平則;周克印;張澤磊;陶學偉;李中;杜文博;方超
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: C23C28/02
• 分類號: C23C28/02;C23C14/35;C23C10/10;C23C14/48
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司32252
• 代理人: 戴朝榮

1.磁控濺射鍍鋁+加弧輝光滲鉻+反沖離子注入制備Fe-Al-Cr合金層的方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟1：首先對不銹鋼表面進行表面預處理，經超聲清洗后烘干；

步驟2：采用磁控濺射技術鍍Al；

步驟3：采用加弧輝光技術滲Cr；

步驟4：采用反沖離子注入技術轟擊材料表面的薄膜。

2.根據權利要求1所述的制備合金層的方法，步驟1中所述的表面預處理為對鋼材進行研磨和拋光處理，使其表面粗糙度Ra達到0.5～1.5μm，超聲時間為25min。

3.根據權利要求1所述的制備合金層的方法，步驟2中采用磁控濺射技術在不銹鋼表面鍍Al，其中靶材為99.99wt％Al，具體選用的工藝參數是：工作氣壓：3.5～6.5Pa，極間距：18～22mm，沉積時間：2.5～3.5h，工作功率：145～155W。

4.根據權利要求1所述的制備合金層的方法，步驟3中采用加弧輝光技術在步驟2中所得的磁控濺射鍍Al層外表面再進行滲Cr處理，其中靶材為99.99％Cr，具體選用的工藝參數是：Ar氣氣壓：45～55Pa，電弧電流：60～80A，極間距：100～140mm，偏壓：500～700V，溫度：800～900℃，工作時間60～100min。

5.根據權利要求1所述的制備合金層的方法，步驟4中采用反沖離子注入技術對上述制備所得的鍍Al和滲Cr層進行轟擊，具體選用的工藝參數是：離子能量：150～200keV，束流：1～5mA，注入時間20～40min。

6.采用磁控濺射鍍鋁+加弧輝光滲鉻+反沖離子注入制備所得的Fe-Al-Cr合金層，其特征在于，采用權利要求1～5任一項制備合金層的方法制備，合金層內各合金元素沿截面方面均勻分布，形成包含Fe2AlCr、Fe3Al、FeAl、Cr23C6的具有高硬度、高強度的化合物相。