一种基于“切片法”的过渡层设计及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于“切片法”的过渡层设计及制备方法，该方法包括：一、将钛合金打磨抛光、清洗、烘干后置于离子镀设备内；二、将Ti靶靶面喷砂处理安装于靶座上；三、对钛合金基体进行辉光清洗；四、对钛合金基体和Ti靶进行轰击清洗；五、采用离子镀在钛合金基体上依次交替镀覆Ti层和TiN层形成过渡层；六、在过渡层上镀覆TiN表面层。本发明专利技术基于“切片法”思想，采用离子镀方法在钛合金基体上制备由Ti层和TiN层依次交替组成的过渡层，对Ti层和TiN层的结构进行逐层设计，在钛合金基体与TiN表面层之间制备形成性能呈梯度分布的过渡层，提高膜‑基结合力，无需添加其他成分或材料，简化了制备流程，降低制备成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于离子镀制备，具体涉及一种基于“切片法”的过渡层设计及制备方法。

技术介绍

1、tin材料因其高熔点、高硬度等特性在减轻刀具切削过程的附着程度方面发挥着重要作用，同时良好的耐磨性、抗蚀性以及高温稳定性使其在航空航天领域零件性能优化方面被广泛应用。

2、目前，tin涂层主要应用的基体材料包括硬质合金(cn117210735a)、高速钢、轴承钢等，随着航天航空领域武器装备轻量化的需求增强，使得钛及钛合金表面改性需求随之骤增。当前钛及钛合金表面的tin涂层研究较少且效果较差(cn115725942a)，一个重要的因素是钛合金表面的tin结合强度较差。

3、影响钛合金表面tin涂层结合强度的一个重要原因是钛合金硬度较低，其数值为300hv～350hv，约为tin的1/7，高硬度梯度导致膜基结合界面处内应力过大；此外，线膨胀系数差异过大也会使得界面处应力增加、晶格失配同样会加剧了膜基界面应力，宏观上表现为结合强度差。针对此类问题，目前的研究主要集中在添加一种或多种特定材料，如ti、cr、crn等作为过渡层，这种思路固然能获得具有较本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于“切片法”的过渡层设计及制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于“切片法”的过渡层设计及制备方法，其特征在于，步骤一中所述打磨抛光的过程为：依次采用#240、#400、#800、#1200、#1500、#2000、#3000的砂纸对钛合金进行打磨，然后采用规格分别为0.5μm和0.1μm的金刚石喷雾抛光剂进行抛光；所述清洗采用无水乙醇超声20min。

3.根据权利要求1所述的一种基于“切片法”的过渡层设计及制备方法，其特征在于，步骤二中所述Ti靶的质量纯度为99.99％以上；步骤三中所述氩气和氮气的质量纯度为99.9...

【技术特征摘要】

1.一种基于“切片法”的过渡层设计及制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于“切片法”的过渡层设计及制备方法，其特征在于，步骤一中所述打磨抛光的过程为：依次采用#240、#400、#800、#1200、#1500、#2000、#3000的砂纸对钛合金进行打磨，然后采用规格分别为0.5μm和0.1μm的金刚石喷雾抛光剂进行抛光；所述清洗采用无水乙醇超声20min。

3.根据权利要求1所述的一种基于“切片法”的过渡层设计及制备方法，其特征在于，步骤二中所述ti靶的质量纯度为99.99％以上；步骤三中所述氩气和氮气的质量纯度为99.99％以上，且开启离子镀设备加热至250℃，并将真空室本底抽真空至5×10-3pa，然后充入氩气至真空度2×100pa，在偏压-1000v、占空比80％、温度250℃条件下进行辉光清洗15min。

4.根据权利要求1所述的一种基于“切片法”的过渡层设计及制备方法，其特征在于，步骤四中调节氩气流量至真空度3×10-1pa，在轰击偏压-400v、轰击电流65a、占空比80％、温度250℃条件下进行轰击清洗5min。

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【专利技术属性】
技术研发人员：史冰园，呼丹，杨理京，刘晶，屈静，
申请(专利权)人：西安赛福斯材料防护有限责任公司，
类型：发明
国别省市：