被覆件及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种被覆件，该被覆件包括基体、依次形成于基体上的铬层及氮化硅层。所述被覆件具有良好的高温抗氧化性及耐磨性。本发明专利技术还提供了所述被覆件的制造方法，在基体上通过磁控溅射镀膜法依次形成铬层及氮化硅层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
现有的镁、镁合金、铝或铝合金等低熔点材料的成型模具的材质通常为不锈钢。然而，在高温氧化性环境中，不锈钢基体表面易形成疏松的Cr2O3层；当温度逐渐升高，Cr2O3层变得不稳定并开始分解，使得不锈钢基体内部狗、附等金属离子向Cr2O3层扩散，引起Cr2O3 层出现裂纹、剥落等氧化失效现象，大大降低了不锈钢基体的高温抗氧化性。此外，所述Cr2O3层的形成将使成型模具表面变得粗糙，如此将影响成型产品的外观、降低成型产品的良率，同时也会缩短成型模具的使用寿命。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种能较好的解决上述问题的被覆件。另外，还提供上述被覆件的制造方法。一种被覆件，包括基体、依次形成于基体上的铬层及氮化硅层。—种被覆件的制造方法，包括以下步骤提供基体；以铬靶为靶材，于基体上磁控溅射铬层；以硅靶为靶材，以氮气为反应气体，于铬层上磁控溅射氮化硅层。本专利技术较佳实施例被覆件的制造方法在基体上通过磁控溅射镀膜法依次形成铬层及氮化硅层。所述铬层及氮化硅层的形成，可有效提高所述基体的高温抗氧化性；所述氮化硅层的形成还可防止氮化硅层被刮伤，从而使所述被覆件具有良好的耐磨性。当被覆件为用于成型镁、镁合金、铝或铝合金等低熔点材料的成型模具时，所述被覆件高温抗氧化性的提高，可提高成型产品的良率，还可延长被覆件的使用寿命。附图说明图1为本专利技术一较佳实施例的被覆件的剖视图；图2为制造图1中镀膜件所用真空镀膜机的示意图。主要元件符号说明被覆件 10基体11铬层13氮化硅层 15镀膜机 100镀膜室 20真空泵 303轨迹21第一靶材 22第二靶材 23气源通道 2具体实施例方式请参阅图1，本专利技术一较佳实施例的被覆件10包括基体11、依次形成于基体11上的铬层13及氮化硅(Si3N4)层15。所述基体11的材质为不锈钢、模具钢或高速钢等。该被覆件10为用于成型镁、镁合金、铝或铝合金等低熔点材料的成型模具。所述铬层13及Si3N4层15可分别通过磁控溅射镀膜法形成。所述铬层13的厚度为0.2 0.4 μ m。所述Si3N4层15的厚度为0. 3 0. 6 μ m。本专利技术一较佳实施例的被覆件10的制造方法主要包括如下步骤提供一基体11。该基体11可以通过冲压成型得到。对该基体11进行预处理。该预处理可包括常规的对基体11进行化学除油、除蜡、 酸洗、超声波清洗及烘干等步骤。提供一镀膜机100，将所述基体11置于该镀膜机100内，采用磁控溅射镀膜法依次于基体11上形成铬层13及Si3N4层15。如图2所示，该镀膜机100包括一镀膜室20及与镀膜室20相连接的一真空泵30， 真空泵30用以对镀膜室20抽真空。该镀膜室20内设有转架(未图示)、二第一靶材22及二第二靶材23。转架带动基体11沿圆形轨迹21运行，且基体11在沿轨迹21运行时亦自转。二第一靶材22与二第二靶材23关于轨迹21的中心对称设置，且二第一靶材22相对地设置在轨迹21的内外侧，二第二靶材23相对地设置在轨迹21的内外侧。每一第一靶材 22及每一第二靶材23的两端均设有气源通道M，气体经该气源通道M进入所述镀膜室20 中。当基体11穿过二第一靶材22之间时，将镀上第一靶材22表面溅射出的粒子，当基体 11穿过二第二靶材23之间时，将镀上第二靶材23表面溅射出的粒子。本专利技术中，所述第一靶材22为铬靶，所述第二靶材23为硅靶。于该基体11的表面磁控溅射铬层13。形成所述铬层13的具体操作方法及工艺参数为对该镀膜室20进行抽真空处理至本底真空度为8. OX 10_3Pa，以氩气为工作气体，向镀膜室20内通入流量为100 200sCCm的氩气，设置所述工件架的公转速度为0. 5 3. Or/ min (revolution per minute，转/分钟)，于基体11上施加-100 -300V的偏压，加热该镀膜室20至100 150°C (即镀膜温度为100 150°C )，开启安装于该镀膜室20内的第一靶材22的电源，设置其功率为5 10kw，沉积该铬层13。沉积该铬层13的时间为15 40min，沉积完毕后关闭所述第一靶材22的电源。所述铬层13中的Cr原子在高温氧化环境下可与0原子结合形成Cr2O3保护膜，因而可有效防止基体11发生氧化而失效。于该铬层13上形成Si3N4层15。形成该Si3N4层15的具体操作方法及工艺参数为保持氩气流量及镀膜温度不变，于基体11上施加的偏压为-50 -100V，以氮气为反应气体，设置氮气的流量为40 120sCCm，开启安装于所述镀膜室20内的第二靶材23的电源，设置其功率为3 5kw，沉积该Si3N4层15。沉积该Si3N4层15的时间为30 90min。由于所述Si3N4层15具有较好的致密性、高硬度及高耐磨性，因此，所述Si3N4层15 的形成可阻碍氧气向Si3N4层15内部扩散，从而可进一步防止基体11发生氧化而失效；此夕卜，所述Si3N4层15的形成还可防止铬层13被刮伤，从而提高所述被覆件10的耐磨性。关闭负偏压及靶材的电源，停止通入氩气及氧气，待所述Al2O3层17冷却后，向镀膜室20内通入空气，打开镀膜室20的门，取出镀覆有铬层13及Si3N4层15的基体11。本专利技术较佳实施例被覆件10的制造方法在基体11上通过磁控溅射镀膜法依次形成铬层13及Si3N4层15。所述铬层13及Si3N4层15的形成，可有效提高所述基体11的高温抗氧化性；所述Si3N4层15的形成还可防止Si3N4层15被刮伤，从而使所述被覆件10具有良好的耐磨性。当被覆件10为用于成型镁、镁合金、铝或铝合金等低熔点材料的成型模具时，所述被覆件10高温抗氧化性的提高，可提高成型产品的良率，还可延长被覆件10的使用寿命。下面通过实施例来对本专利技术进行具体说明。实施例1(1)磁控溅射形成磁控溅射铬层13对该镀膜室20进行抽真空处理至本底真空度为8. OX 10_3Pa，以氩气为工作气体， 向镀膜室20内通入流量为150sCCm的氩气，于基体11上施加-200V的偏压，加热该镀膜室 20至120°C (即镀膜温度为120°C )，开启第一靶材22的电源，设置其功率为8kw，沉积该铬层13。沉积该铬层13的时间为25min。(2)磁控溅射形成Si3N4层15保持氩气流量及镀膜温度不变，于基体11上施加的偏压为-50V，以氮气为反应气体，设置氮气的流量为SOsccm，开启安装于所述镀膜室内的第二靶材23的电源，设置其功率为4kw，沉积该Si3N4层15。沉积该Si3N4层15的时间为60min。实施例2(1)磁控溅射形成磁控溅射铬层13对该镀膜室20进行抽真空处理至本底真空度为8. O X 10 ,以氩气为工作气体， 向镀膜室20内通入流量为150sCCm的氩气，于基体11上施加-200V的偏压，加热该镀膜室 20至120°C (即镀膜温度为120°C )，开启第一靶材22的电源，设置其功率为10kw，沉积该铬层13。沉积该铬层13的时间为30min。(2)磁控溅射形成Si3N4层15保持氩气流量及镀膜温度不变，于基体11上施加的偏压为-50V，以氮气为反应气体，设置氮气的流量为120sCCm，开启安装于所述镀膜室内的第二靶材2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张新倍，陈文荣，蒋焕梧，陈正士，廖高宇，熊小庆，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：