一种合金钢表面直流磁控溅射技术制备W‑N硬质膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种合金钢表面直流磁控溅射技术制备W‑N硬质膜的方法。该方法先将基体研磨、抛光、超声清洗，利用电弧增强辉光放电技术对其表面进行离子清洗与刻蚀，而后采用直流磁控溅射技术（DCMS），在一定基体负偏压、沉积温度、靶功率密度（3~20.75W/cm

【技术实现步骤摘要】
一种合金钢表面直流磁控溅射技术制备W-N硬质膜的方法
本专利技术涉及材料表面加工领域，具体涉及一种合金钢表面直流磁控溅射技术制备W-N硬质膜的方法。
技术介绍
20世纪社会需求和技术发展导致形成了高强度低合金钢、合金结构钢、不锈耐蚀钢、耐热钢、模具钢、工具钢、轴承钢等合金钢品种体系。进入21世纪后，高层建筑、海洋设施、石油开采和长距离油气输送管线、航空航天器等国民经济的各个部门都需要性能高、使用寿命长且成本低的合金钢。模具是现代加工产业的重要基础之一。因模具工作环境较恶劣，对模具钢强度、硬度、抗热疲劳型、耐磨性、耐腐蚀性等有很高的要求。依靠提高模具钢本身性能来达到工业对模具日渐严苛的要求已经很难实现，通过表面强化处理来改变模具钢的表面状态以提高其综合性能是一种非常有效的方法。物理气相沉积技术自问世以来得到迅速发展，各种新技术层出不穷，切削刀具、模具、耐磨损零件等经物理气相沉积技术涂层处理后，有效提高了其表面硬度、复合韧性、耐磨损性和化学稳定性能等，大幅度提高了工件的使用寿命。直流磁控溅射是七十年代发展起来的一种溅射技术，以磁场束缚和延长电子的运动路径，改变电子的运动方向，提高工作气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合金钢表面直流磁控溅射技术制备W‑N硬质膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：1）基体表面预处理：将合金钢基体研磨抛光、超声清洗、吹干后装夹在可三维旋转的行星架上，再送入腔室中；2）基体表面离子清洗与刻蚀：采用电弧增强辉光放电技术对基体表面进行离子清洗与刻蚀；3）直流磁控溅射镀膜处理：向所述腔室内连续通入高纯氮气和高纯氩气，保持炉内气压和温度恒定，基体加负偏压，进行直流磁控溅射镀膜处理；4）冷却处理：步骤3）完成后开启炉体循环冷却水系统冷却，基体在真空状态下冷却后取出。

【技术特征摘要】
1.一种合金钢表面直流磁控溅射技术制备W-N硬质膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：1）基体表面预处理：将合金钢基体研磨抛光、超声清洗、吹干后装夹在可三维旋转的行星架上，再送入腔室中；2）基体表面离子清洗与刻蚀：采用电弧增强辉光放电技术对基体表面进行离子清洗与刻蚀；3）直流磁控溅射镀膜处理：向所述腔室内连续通入高纯氮气和高纯氩气，保持炉内气压和温度恒定，基体加负偏压，进行直流磁控溅射镀膜处理；4）冷却处理：步骤3）完成后开启炉体循环冷却水系统冷却，基体在真空状态下冷却后取出。2.根据权利要求1所述的一种合金钢表面直流磁控溅射技术制备W-N硬质膜的方法，其特征在于，在步骤1）中，所述研磨为将基体分别在200目、400目、600目、800目、1000目、1200目的砂纸上进行粗磨和细磨，所述抛光为用W2.5的金刚石抛光粉进行抛光。3.根据权利要求1所述的一种合金钢表面直流磁控溅射技术制备W-N硬质膜的方法，其特征在于，在步骤2）中，所述离子清洗与刻蚀的时间为30~40min。4.根据权利要求1所述的一种合金钢表面直流磁控溅射技术制备W-N硬质膜的方法，其特征在于，在步骤2）中，红外加热管的温度设定为500℃；气压为0.2~2.0Pa，氩气流量由腔室气压控制。5.根据权利要求1所述的一种合金钢表面直流磁控溅射技术制备W-N硬质膜的方法，其特征在于，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡同春，黎毓灵，邓阳，雷淑梅，王毅，陈灵，周克崧，曾德长，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44