于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层制造技术

于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层，本镀层可利用通用的淀积固体薄膜的加工技术加以实现，该淀积固体薄膜的加工技术包括真空蒸发、磁控溅射、离子束溅射、离子镀、液相外延、化学束外延、分子束外延、脉冲激光淀积、电化学淀积、化学气相沉积及物理气相沉积；该于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层的基本方法是使用淀积固体薄膜的技术，于内燃机曲轴的凸轮淀积一种及一种以上的硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层；该镀层用以使内燃机曲轴的凸轮发生材料的表面改性；该镀层的总体维氏硬度ＨＶ不小于３３５０；该镀层的整体厚度不超过６０微米；内燃机曲轴的凸轮包括汽油机内燃机曲轴的凸轮、柴油机内燃机曲轴的凸轮。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层。
技术介绍
内燃机曲轴的凸轮包括汽油机内燃机曲轴的凸轮、柴油机内燃机曲轴的凸轮、天然气内燃机曲轴的凸轮、乙醇内燃机曲轴的凸轮、混合燃料内燃机曲轴的凸轮等，这些内燃机曲轴的凸轮都是工作在复杂恶劣的环境中，所以内燃机曲轴的凸轮面临着诸如高温强度、抗高温氧化、抗腐蚀、抗冲刷、抗冲击、抗老化、抗疲劳、抗磨损及延长内燃机曲轴的凸轮的使用寿命的问题；现在已经比较成熟的淀积固体薄膜的加工技术包括真空蒸发、磁控溅射、离子束溅射、离子镀、液相外延、化学束外延、分子束外延、脉冲激光淀积、电化学淀积、化学气相沉积及物理气相沉积；而在现在的淀积固体薄膜的加工
里，往往只使用单一的薄膜材料，而单一的薄膜材料有较多的局限性，效果也有限；所以，为了提高内燃机曲轴的凸轮具有很好的高温强度、抗高温氧化、抗腐蚀、抗冲刷、抗冲击、抗老化、抗疲劳、抗磨损及延长内燃机曲轴的凸轮的使用寿命的性能的目的，所以需要一种于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层。本专利技术的技术方案本专利技术是一种于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层，本于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层可以利用通用的淀积固体薄膜的加工技术加以实现，该淀积固体薄膜的加工技术包括真空蒸发、磁控溅射、离子束溅射、离子镀、液相外延、化学束外延、分子束外延、脉冲激光淀积、电化学淀积、化学气相沉积及物理气相沉积；该于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层的基本方法是使用淀积固体薄膜的技术，于内燃机曲轴的凸轮淀积一种及一种以上的硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层；该硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层用以使内燃机曲轴的凸轮发生材料的表面改性。上述的内燃机曲轴的凸轮的基底靶材料可以是高速钢；或上述的内燃机曲轴的凸轮的基底靶材料可以是优质碳素钢；或上述的内燃机曲轴的凸轮的基底靶材料可以是纯钛；或上述的内燃机曲轴的凸轮的基底靶材料可以是高温合金；或上述的内燃机曲轴的凸轮的基底靶材料可以是有色合金；或上述的内燃机曲轴的凸轮的基底靶材料可以是不锈钢；或上述的内燃机曲轴的凸轮的基底靶材料可以是特种合金。上述的于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷的薄膜的镀层的外部镀层材料包括氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、氮化锆(ZrN)、银化钨(WAg)、氧化硅(SiO2)、碳化硼(B4C)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)、氮化铝(AlN)、氧化钴(CoO)、氧化镁(MgO)、氧化铬(Cr2O3)；该于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷的薄膜的镀层的外部镀层材料具有很好的高温强度，该硬质复合纳米陶瓷的薄膜的镀层的镀层材料还具有很好的抗高温氧化、抗腐蚀、抗冲刷、抗冲击、抗老化、抗疲劳、抗磨损及延长内燃机曲轴的凸轮的使用寿命的性能，该硬质复合纳米陶瓷的薄膜的镀层的外部镀层材料还具有很好的自润滑的性能；该硬质复合纳米陶瓷的薄膜的镀层的外部镀层材料可以单独选择其中的一种使用；或该硬质复合纳米陶瓷的薄膜的镀层的外部镀层材料可以选择其中的几种组合后使用，达到强化“纳米效应”的目的。上述的于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷的薄膜的镀层的外部镀层材料在单独选择其中的一种使用时的基本性能为熔点为1600℃至2850℃之间，硬度为10Gpa至52Gpa之间，密度为2.2g/cm-3至5.8g/cm-3之间，杨氏模量为150Gpa至670Gpa之间，线性膨胀系数为0.000002K-1至0.0000095K-1之间，热导率为1.2W(mK)-1至85W(mK)-1之间；上述的于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷的薄膜的镀层的外部镀层材料在选择其中的几种组合后使用时的基本性能可以提高1％至20％。上述的于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷的薄膜的镀层的金属间化合物材料包括氮化钛(TiN)、碳化钛(TiC)、氮化铪(HfN)、铝化钛(TiAl)、碳化铪(HfC)、碳化钽(TaC)、碳化钨(WC)、氮化铝钛(TiAlN)、氮碳化钛(TiCN)、锆化铝钛(TiAlZr)、铌化铝钛(TiAlNb)、镍锆化钛(TiZrNi)、铝化镍(NiAl)、硼化钛(TiB2)；该于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷的镀层的金属间化合物材料是硬质复合纳米陶瓷薄膜与基底靶材料之间的扩散过渡层，使该硬质复合纳米陶瓷的镀层的金属间化合物材料具有保证硬质复合纳米陶瓷薄膜对于基底靶材料能够有很好的附着性能，还使该硬质复合纳米陶瓷的镀层的金属间化合物材料具有消除硬质复合纳米陶瓷薄膜的残余应力的效果，还使该硬质复合纳米陶瓷的镀层的金属间化合物材料具有提高硬质复合纳米陶瓷薄膜的抗老化、抗疲劳及抗冲击力的功能；该硬质复合纳米陶瓷的薄膜的镀层的金属间化合物材料可以单独选择其中的一种使用；或该硬质复合纳米陶瓷的薄膜的镀层的金属间化合物材料可以选择其中的几种组合后使用，达到强化“纳米效应”的目的。上述的于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷的薄膜的镀层的金属间化合物材料在单独选择其中的一种使用时的基本性能为熔点为2750℃至4050℃之间，硬度为15Gpa至31Gpa之间，密度为4.42g/cm-3至15.9g/cm-3之间，杨氏模量为450Gpa至730Gpa之间，线性膨胀系数为0.0000039K-1至0.00000955K-1之间，热导率为12W(mK)-1至35W(mK)-1之间；上述的于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷的薄膜的镀层的金属间化合物材料在选择其中的几种组合后使用时的基本性能可以提高1％至20％。于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层的基本工艺方法如下；A、将内燃机曲轴的凸轮用挥发性有机溶剂并且借助超声波进行清洗，以清除各种污物；B、可选择利用上述的基本通用的淀积固体薄膜的加工技术中的其中的一种完成全部镀层的工艺；C、首先将选定材料种类及配方的硬质复合纳米陶瓷的薄膜的镀层的金属间化合物材料，于内燃机曲轴的凸轮的基底靶材料上形成若干层纳米结构的金属间化合物材料的薄膜，每一层金属间化合物材料的薄膜的调质及调制周期为5纳米至100纳米，以控制每一层金属间化合物材料的薄膜的厚度，达到强化“纳米效应”的目的，该金属间化合物材料的薄膜的整体厚度不超过30微米；D、之后将选定材料种类及配方的硬质复合纳米陶瓷的薄膜的镀层的外部镀层材料，在上述的内燃机曲轴的凸轮的金属间化合物材料的薄膜上形成若干层纳米结构的外部镀层材料的薄膜，每一层外部镀层材料的薄膜的调质及调制周期为5纳米至100纳米，以控制每一层外部镀层材料的薄膜的厚度，达到强化“纳米效应”的目的，该外部镀层材料的薄膜的整体厚度不超过30微米；E、在经过自然冷却以消除该硬质复合纳米陶瓷的镀层的残余应力之后，即完成该内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层的基本工艺方法。该于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层的总体维氏硬度HV不小于3350。该于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层的整体厚度不超过60微米。上述的内燃机曲轴的凸轮包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层，本于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层可以利用通用的淀积固体薄膜的加工技术加以实现，该淀积固体薄膜的加工技术包括真空蒸发、磁控溅射、离子束溅射、离子镀、液相外延、化学束外延、分子束外延、脉冲激光淀积、电化学淀积、化学气相沉积及物理气相沉积；其特征在于：该于内燃机曲轴的凸轮使用的硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层的基本方法是使用淀积固体薄膜的技术，于内燃机曲轴的凸轮淀积一种及一种以上的硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层；该硬质复合纳米陶瓷薄膜的镀层用以使内燃机曲轴的凸轮发生材料的表面改性。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹志尚，陈嘉农，陈秀恋，邹菲，
申请(专利权)人：邹志尚，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]