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专利号: 2019106275424
申请人: 重庆文理学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面化学处理;金属材料的扩散处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆;金属材料腐蚀或积垢的一般抑制〔2〕
更新日期:2024-05-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高硬度耐磨损的不锈钢的制备方法,选用不锈钢为基体材料,其特征在于,它是通过以下步骤进行:首先对基体进行机械加工、热处理、打磨以及抛光处理,然后进行清洗、晾干,采用离子注入法进行钛和氮双元素的离子注入,然后在多弧离子镀膜机中沉积TiAlN薄膜层,再在多弧离子镀膜机中沉积VN薄膜层;

所述清洗采用酸-碱处理液,先进行碱处理,再进行酸处理;

所述离子注入法Ti离子的能量为:45-50keV,Ti 离子的投影射程 Rp和射程歧离为

45.1、16.5 nm,Ti离子的注入剂量固定为:1.0×1017-1.5×1017 ions/cm2;N离子注入参数-3

为:真空室本底真空度1.0x10 Pa,N2分压0.6-0.9Pa,在基体上施加-2.5~-2.0kV的偏压,频率为16-20kHz,N离子注入时间为2.5 -3.5h;注入Ti离子过程中,入射离子与基底不锈钢表面保持 90°夹角,束流强度控制在 4.0-4.5 A/cm2,以避免离子注入过程引起的温度升高效应;注入N离子过程中,N离子垂直入射。

2.根据权利要求1所述一种高硬度耐磨损的不锈钢的制备方法,其特征在于:所述多弧离子镀膜机采用WH-800型多弧离子镀膜机,其主要的镀膜工艺参数为沉积温度:450-500℃,氮分压:0.8-1.0Pa,流量:80sccm,弧电流:80-90A,负电压:-220~-180V,真空度:4×

10-3 Pa,镀膜时间:60-80 min。

3.根据权利要求2所述一种高硬度耐磨损的不锈钢的制备方法,其特征在于:所述在多弧离子镀膜机中沉积TiAlN薄膜层以高纯钛和高纯铝作为靶材,并通入氮气;在多弧离子镀膜机中沉积VN薄膜层以高纯钒为靶材,并通入氮气。

4.根据权利要求3所述一种高硬度耐磨损的不锈钢的制备方法,其特征在于:所述制得的TiAlN薄膜层为110nm-130nm;VN薄膜层为120nm-140nm。