包括在基板上的铬基涂层的物体制造技术

公开了一种包括在基板上的铬基涂层的物体及用于其生产的方法。铬基涂层包括在基板上的第一层，其中第一层具有在与基板相对的一侧的顶表面，并且包括第一层内的裂缝，并且其中第一层的材料主要由铬和铬的碳化物形成；铬基涂层进一步包括在第一层上的第二层，第二层至少部分地填充第一层中的裂缝，并且至少部分地覆盖第一层的顶表面，其中第二层的材料选自由铬的氧化物、碳、以及铬的氧化物和碳的组合组成的组。成的组。成的组。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括在基板上的铬基涂层的物体


[0001]本公开内容涉及一种包括在基板上的铬基涂层的物体。本公开内容进一步涉及一种用于生产包括在基板上的铬基涂层的物体的方法。

技术介绍

[0002]在苛刻的环境条件下利用的物体经常需要例如机械或化学保护，以便防止环境条件影响物体。对物体的保护可以通过在其上，即在基板上施加涂层来实现。公开了用于各种目的的保护涂层；保护基板免受机械影响的硬涂层和用于保护基板免受化学影响的扩散阻隔层。然而，保护涂层经常包括小孔隙和针孔作为缺陷。这些缺陷经常被称为残留孔隙率。涂层的这些性能可能导致涂层的阻隔性能严重下降。例如，化学阻隔层中的孔隙和针孔可能使材料通过这些缺陷从环境中扩散到涂层要保护的基板上。例如，孔隙和针孔还可能使保护涂层的机械性能劣化。

技术实现思路

[0003]公开了一种包括在基板上的铬基涂层的物体。铬基涂层可以包括第一层，其中第一层具有在与基板相对的一侧的顶表面，并且包括第一层内的裂缝。铬基涂层可以进一步包括在第一层上的第二层，第二层至少部分地填充第一层的裂缝，并至少部分地覆盖第一层的顶表面。第一层的材料可以主要由铬和铬的碳化物形成。第二层的材料可以选自由铬的氧化物、碳、以及铬的氧化物和碳的组合组成的组。
[0004]公开了一种用于生产包括在基板上的铬基涂层的物体的方法。该方法可以包括：通过使基板从三价铬镀液中经历至少两次电镀循环在基板上沉积第一层，第一层包括在与基板相对的一侧的顶表面，其中第一层包括在第一层内的裂缝。该方法可以进一步包括将沉积在基板上的第一层在300℃至1200℃的温度下经历至少一次热处理，以在第一层上形成第二层，以至少部分地填充第一层中的裂缝，并至少部分地覆盖第一层的顶表面。第一层的材料可以主要由铬和铬的碳化物形成，并且第二层的材料可以选自由铬的氧化物、碳、以及铬的氧化物和碳的组合组成的组。
附图说明
[0005]附图被包括以提供对实施方案的进一步理解并构成本说明书的一部分，图示了实施方案并结合说明书有助于解释上述原理。在图中：
[0006]图1示意性地图示了包括在基板上的铬基涂层的物体的一个实施方案；和
[0007]图2a
‑
2e公开了实施例1中的测量结果；
[0008]图3a
‑
3e公开了实施例1中的测量结果。
具体实施方式
[0009]本公开内容涉及一种包括在基板上的铬基涂层的物体，
[0010]铬基涂层包括在基板上的第一层，其中第一层具有在与基板相对的一侧的顶表面并且包括在第一层内的裂缝，并且其中第一层的材料主要是由铬和铬的碳化物形成，
[0011]铬基涂层进一步包括在第一层上的第二层，第二层至少部分地填充第一层中的裂缝，并且至少部分地覆盖第一层的顶表面，其中第二层的材料选自由铬的氧化物、碳、以及铬的氧化物和碳的组合组成的组。
[0012]本公开内容进一步涉及一种用于生产包括在基板上的铬基涂层的物体的方法，其中该方法包括：
[0013]‑
通过使基板从三价铬镀液中经历至少两次电镀循环，在基板上沉积包括顶表面的第一层，其中第一层包括在第一层内的裂缝，以及
[0014]‑
使沉积在基板上的第一层在300℃至1200℃的温度下经历至少一次热处理，以在第一层上形成第二层，以至少部分地填充第一层中的裂缝，并至少部分地覆盖第一层的顶表面，
[0015]其中第一层的材料主要由铬和铬的碳化物形成，以及其中第二层的材料可以选自由铬的氧化物、碳、以及铬的氧化物和碳的组合组成的组。
[0016]在本说明书中，除非另有说明，第一层的材料是由铬和铬的碳化物“主要形成”的术语用于定义第一层的材料的大部分由铬和铬的碳化物形成，但也可能存在其他组分。在一个实施方案中，第一层的材料的至少55重量％，或至少60重量％，或至少70重量％，或至少80重量％，或至少90重量％，或至少95重量％，或至少99重量％是铬和铬的碳化物。
[0017]在一个实施方案中，除了铬和铬的碳化物之外，第一层的材料还包括氮的化合物。在一个实施方案中，除了铬和铬的碳化物之外，第一层的材料还包括铬的氮化物。在一个实施方案中，第一层的材料主要由铬、铬的碳化物和氮的化合物形成。在一个实施方案中，第一层的材料主要由铬、铬的碳化物和铬的氮化物形成。在一个实施方案中，第一层的材料的至少55重量％、或至少60重量％、或至少70重量％、或至少80重量％、或至少90重量％、或至少95重量％或至少99重量％是铬、铬的碳化物和氮的化合物。在一个实施方案中，第一层的材料的至少55重量％、或至少60重量％、或至少70重量％、或至少80重量％、或至少90重量％、或至少95重量％或至少99重量％是铬、铬的碳化物和铬的氮化物。
[0018]在一个实施方案中，第一层的材料主要包括铬和铬的碳化物或由铬和铬的碳化物组成。在一个实施方案中，第一层的材料主要包括铬、铬的碳化物和氮的化合物或由铬、铬的碳化物和氮的化合物组成。在一个实施方案中，第一层的材料主要包括铬、铬的碳化物和铬的氮化物或由铬、铬的碳化物和铬的氮化物组成。在一个实施方案中，第二层的材料包括铬的氧化物或由铬的氧化物组成。在一个实施方案中，第二层的材料包括碳或由碳组成。在一个实施方案中，第二层的材料包括铬的氧化物和碳或由铬的氧化物和碳组成。在一个实施方案中，第二层包括至少一个铬氧化物层和至少一个碳层或由至少一个铬氧化物层和至少一个碳层组成。
[0019]可能存在的铬的氮化物的例子是CrN、Cr2N或这些的任一组合。
[0020]在一个实施方案中，铬基涂层包括氮的化合物，例如铬的氮化物。铬的氮化物可能会影响涂层的硬度和/或滑移性能。
[0021]在一个实施方案中，包括在基板上的铬基涂层的物体不包括镍层。在一个实施方案中，铬基涂层不包括镍层。在一个实施方案中，基板不包括镍层。
[0022]在本说明书中，除非另有说明，术语“电镀”、“电解镀”和“电沉积”应理解为同义词。本文中在基板上沉积(第一)层，是指直接在待涂覆的基板上或在已沉积在基板上的前一层(子层)上沉积一个层。在本公开内容中，第一层是通过从三价铬镀液中电镀而沉积的。在这方面，“从三价铬镀液中”电镀一词被用于定义以下工艺步骤：即其中从铬基本上仅以三价形式存在的电解镀液中进行沉积。三价铬镀液可以是任一市售的三价铬镀液，或者三价铬镀液可以由任一市售的一种或多种组分制备。
[0023]由于生产工艺的原因，第一层包括第一层内的不同大小和形状的裂缝。在一个实施方案中，至少一些裂缝被第一层的材料围绕。这种裂缝不会通向第一层的顶表面，而是位于第一层内。在一个实施方案中，第一层中的至少一些裂缝通向第一层的顶表面。在一个实施方案中，第二层至少部分地填充第一层的裂缝，使得第二层与裂缝的表面形状相吻合。在一个实施方案中，第二层基本上填充和/或堵塞第一层的所有裂缝。
[0024]在一个实施方案中，本公开内容的方法用于保护第一层和/或基板免受由第一层和/或基板与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包括在基板(3)上的铬基涂层(2)的物体(1)，所述铬基涂层(2)包括在所述基板(3)上的第一层(4)，其中所述第一层具有在与所述基板相对的一侧的顶表面(7)并且包括在所述第一层内的裂缝(6)，其中至少一些所述裂缝被所述第一层的材料围绕，并且其中所述第一层(4)的所述材料主要由铬和铬的碳化物形成；所述铬基涂层(2)进一步包括在所述第一层(4)上的第二层(5)，所述第二层(5)至少部分地填充所述第一层中的所述裂缝(6)并至少部分地覆盖所述第一层(4)的所述顶表面(7)，其中所述第二层(5)的材料选自由铬的氧化物、碳以及铬的氧化物和碳的组合组成的组。2.根据权利要求1所述的物体，其中所述第二层(5)的所述材料是铬的氧化物并且其中所述第二层(5)覆盖所述第一层(4)的整个所述顶表面(7)以保护所述第一层和/或所述基板免受腐蚀的影响。3.根据前述权利要求中任一项所述的物体，其中所述物体的根据标准ENISO 9227NSS(中性盐雾)等级9或10(2017)测定的耐腐蚀性为至少24小时，或至少48小时，或至少96小时，或至少168小时，或至少240小时，或至少480小时。4.根据前述权利要求中任一项所述的物体，其中所述第一层(4)由至少两个子层(4a，4b
…
4n)形成，所述至少两个子层(4a，4b
…
4n)中的一个子层布置在另一个子层之上。5.根据前述权利要求中任一项所述的物体，其中所述第二层(5)至少部分地嵌入和/或扩散到所述第一层(4)中。6.根据前述权利要求中任一项所述的物体，其中所述第二层(5)的厚度为5至500nm，或10至450nm，或20至400nm，或50至300nm，或60至200nm，或70至100nm。7.根据前述权利要求中任一项所述的物体，其中所述铬基涂层具有900至2000HV、或1000至1800HV、或1500至1700HV的维氏显微硬度值。8.根据前述权利要求中任一项所述的物体，其中所述基板(3)由金属、多...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱西，
申请(专利权)人：萨夫罗克有限公司，
类型：发明
国别省市：