[发明专利]一种Ti合金工件防咬死的方法

摘要

本发明属于低温等离子体材料表面处理技术领域，具体涉及一种Ti合金工件防咬死的方法。本方法包括九个步骤，本方法实现Ti合金工件烘烤除气、离子束溅射清洗和原位离子束辅助磁控溅射沉积Ti‑TiN周期复合涂层的制备工艺，以得到均匀致密、结合性能良好的Ti‑TiN周期复合涂层。提高工件耐磨、抗疲劳和微动磨损等性能，达到防咬死和耐磨的要求。在Ti合金紧固件内螺纹表面制备的Ti‑TiN周期复合涂层，纯度高、膜基结合性能好、膜层均匀致密、界面处无孔隙，处理后的Ti合金紧固件达到耐磨、防咬死、抗微动磨损等要求，防咬死性能较未处理工件至少提高了2倍，满足某型号装备使用要求，大大降低了成本，提高了装备的整体使用稳定性和使用寿命。

主权项

1.一种Ti合金工件防咬死的方法，包括如下步骤：步骤一、先用汽油和有机溶剂对Ti合金工件进行超声去油清洗，然后用氩气吹干；将真空室内部所有零件用无水乙醇擦洗后，然后吹干；步骤二、将工件安装在真空室内的工件架上，并使工件能够在真空室内实现公转和自转；步骤三、关闭真空室，开始抽真空，当真空度优于5×10‑2Pa时，开启加热电源进行加热烘烤，直至加热温度达到300℃，同时真空度达到5.0×10‑3Pa时，达到真空室内部和真空室内部工件除气的要求，本步骤结束；步骤四、当温度控制在300℃时，向真空室中充氩气，真空度控制在0.4‑0.6Pa，开启霍尔离子源电源，功率为1000w；然后再开启直流叠加脉冲偏压电源，脉冲偏压为1000V，占空比为80％；用离子束溅射清洗15分钟，去除工件表面吸附杂质和表面Ti氧化层，并进行表面活化；步骤五、真空室内的真空度维持不变，开启Ti电弧靶电源，对工件表面进行轰击清洗，形成混合层；电弧靶电源的电流75A，开启直流叠加脉冲偏压电源，脉冲电压为800V，调节占空比为80％，直流电压为180V，轰击清洗10分钟；步骤六、真空室内的真空度维持不变，电弧靶电源的电流不变；直流叠加脉冲偏压电源的脉冲和直流电压不变，将占空比调节为20％，沉积一层Ti作为过渡层，厚度为200nm；步骤七、真空室内的真空度维持不变，将氩气改为氮气，直流叠加脉冲偏压电源的脉冲和直流偏压分别调节为600V和60V，占空比调节为15％，然后开启霍尔离子源和中频磁控溅射电源沉积TiN涂层，厚度为800nm；步骤八、重复步骤六、步骤七，循环六次；其中第六个循环中，TiN制备时间延长；步骤九、镀膜工艺结束后，继续向真空室中充入氩气，待工件温度低于100℃后即可开真空室取工件。