[發(fā)明專(zhuān)利]耐磨工件及其表面處理方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910588271.6
• 申請(qǐng)日: 2019-07-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110230027A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張行;倪雪輝;何正林;黃起建;陳龍龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C23C14/06
• 分類(lèi)號(hào): C23C14/06;C23C14/02;C23C14/16;C23C14/35;C23C16/02;C23C16/26;C23C16/513
• 代理公司: 珠海智專(zhuān)專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44262
• 代理人: 林永協(xié);鐘意華

本發(fā)明涉及工件的表面改性技術(shù)領(lǐng)域，耐磨工件包括基體，基體的表面上依次沉積有鎢緩沖層、第一DLC層和第二DLC層，第一DLC層的SP3鍵含量小于第二DLC層。一方面，采用第一DLC層有利于降低第二DLC層剝落的風(fēng)險(xiǎn)，另一方面，由于第一DLC層與第二DLC層均為碳單質(zhì)材料，第一DLC層與第二DLC層具有更好的可結(jié)合性，更有利于第二DLC層附著良好，有利于降低第二DLC層剝落的風(fēng)險(xiǎn)；此外，第一DLC層也具有較高的硬度以及較好的耐摩擦性能，即使第二DLC層剝落，將第一DLC層裸露出來(lái)，不會(huì)對(duì)管材加工造成過(guò)大影響，并且耐磨工件的耐摩擦性能也不會(huì)明顯變化，進(jìn)一步有利于提升耐磨工件的可靠性，進(jìn)一步有利于保證耐磨工件良好的表面性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工件的表面改性領(lǐng)域，具體是涉及一種耐磨工件及其表面處理方法。

背景技術(shù)

類(lèi)金剛石鍍膜(Diamond－like carbon，DLC)是一種由碳元素構(gòu)成、在性質(zhì)上和金剛石類(lèi)似，同時(shí)又具有石墨原子組成結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，由于DLC層具有高硬度和高彈性模量，低摩擦因數(shù)，耐磨損以及良好的真空摩擦學(xué)特性，很適合于作為耐磨涂層。

現(xiàn)有的耐磨工件表面采用鎢(化學(xué)式W)緩沖層打底并在鎢緩沖層的基礎(chǔ)上沉積類(lèi)金剛石鍍膜層(DLC層)，鎢緩沖層的設(shè)置有利于DLC層更好的附著，有利于降低DLC層剝落的可能性，提高耐磨工件的耐摩擦性能。

然而，一些耐磨工件對(duì)DLC層的硬度要求較高，這使得鎢緩沖層與DLC層的硬度差異較大，導(dǎo)致DLC層與鎢緩沖層的可結(jié)合性下降，導(dǎo)致耐磨工件在受到較大應(yīng)力情況下容易出現(xiàn)DLC層剝落的情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種耐磨擦性能好且涂層不易剝落的耐磨工件。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的耐磨工件包括基體，基體的表面上依次沉積有鎢緩沖層、第一類(lèi)金剛石鍍膜層(第一DLC層)和第二類(lèi)金剛石鍍膜層(第二DLC層)，第一DLC層的SP3鍵含量小于第二DLC層。

由上可見(jiàn)，本發(fā)明通過(guò)對(duì)耐磨工件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)于對(duì)表面硬度要求較高的摩擦工件而言，表面采用SP3鍵含量較高的第二DLC層，一方面，這樣使得第一DLC層的硬度介于鎢緩沖層與第二DLC層之間，第一DLC層與鎢緩沖層的可結(jié)合性更好，且第一DLC層與第二DLC層的可結(jié)合性好，采用第一DLC層有利于降低第二DLC層剝落的風(fēng)險(xiǎn)，另一方面，由于第一DLC層與第二DLC層均為碳單質(zhì)材料，因此相較于與第一DLC層同等硬度的其它材料而言，本發(fā)明中采用第一DLC層與第二DLC層具有更好的可結(jié)合性，更有利于第二DLC層附著良好，有利于降低第二DLC層剝落的風(fēng)險(xiǎn)；并且，由于第一DLC層的設(shè)置，便于將第二DLC層的硬度設(shè)置更高，既有利于提高耐磨工件的表面硬度，又有利于降低DLC層剝落的可能性；此外，第一DLC層也具有較高的硬度以及較好的耐摩擦性能，因此，即使第二DLC層剝落，將第一DLC層裸露出來(lái)，此時(shí)雖然耐磨工件的表面硬度有所下降，但由于第一DLC層的作用使得耐磨工件表面硬度不會(huì)下降過(guò)大，不會(huì)對(duì)管材加工造成過(guò)大影響，并且耐磨工件的耐摩擦性能也不會(huì)明顯變化，甚至摩擦系數(shù)可能有所減小，進(jìn)一步有利于提升耐磨工件的可靠性，進(jìn)一步有利于保證耐磨工件良好的表面性能。

一個(gè)優(yōu)選的方案是，鎢緩沖層的厚度為0.2微米至0.8微米。

進(jìn)一步的方案是，鎢緩沖層的厚度為0.5微米。

由上可見(jiàn)，在鎢緩沖層的最佳厚度為0.5微米時(shí)，摩擦工件表面表現(xiàn)出最佳的摩擦性能

另一個(gè)優(yōu)選的方案是，第一DLC層的厚度為1.4微米至1.6微米。

再一個(gè)優(yōu)選的方案是，第二DLC層的厚度為0.9微米至1.1微米。

又一個(gè)優(yōu)選的方案是，第一DLC層的SP3鍵含量為45％至55％，第二DLC層的SP3鍵含量為45％至75％。

進(jìn)一步的方案是，第一DLC層的SP3鍵含量為50％至55％。