一种纳米晶强化的耐高温磨损氮化物涂层及其制备方法与流程
技术特征:
1.一种纳米晶强化的耐高温磨损氮化物涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种纳米晶强化的耐高温磨损氮化物涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤s2中转速为10~15 rpm。
3.根据权利要求1所述的一种纳米晶强化的耐高温磨损氮化物涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤s3中靶材为等摩尔比的tinbw合金,tinbw合金纯度为99.5%以上。
4.根据权利要求1所述的一种纳米晶强化的耐高温磨损氮化物涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤s3中基体固定台与靶枪的距离为10~15cm。
5.根据权利要求1所述的一种纳米晶强化的耐高温磨损氮化物涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤s3中一定升温速率为5℃/min~ 15℃/min,一定温度为750℃~1000 ℃。
6.根据权利要求1所述的一种纳米晶强化的耐高温磨损氮化物涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤s4中氩气流速为10~15 sccm;氮气流速:氩气流速=1:5~1:4。
7.根据权利要求1所述的一种纳米晶强化的耐高温磨损氮化物涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤s5中直流偏压为85~120v,直流电压的功率为109~127w,加载功率密度为0.6~0.7w/cm2。
8.根据权利要求1所述的一种纳米晶强化的耐高温磨损氮化物涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤s5中磁控溅射的沉积速率为5~25 nm/min。
9.如权利要求1~8所述的方法制备得到的纳米晶强化的耐高温磨损氮化物涂层,其特征在于,涂层为单层,涂层包括ti、nb、w、n元素,涂层中包含fcc类tin结构立方纳米晶颗粒。
10.根据权利要求9所述的耐高温磨损氮化物涂层,其特征在于,所述耐高温磨损氮化物涂层中ti的质量分数为0.09~0.15、nb的质量分数为0.16~0.25、w的质量分数为0.44~0.56,其余为n元素。
技术总结
本发明提供一种纳米晶强化的耐高温磨损氮化物涂层及其制备方法。该涂层为单层涂层,涂层中包含三种金属元素,Ti的质量分数为0.09~0.15、Nb的质量分数为0.16~0.25、W的质量分数为0.44~0.56、其余为N元素。氮化物涂层内部包含边长为15~35nm的立方纳米晶颗粒,纳米晶颗粒外围由非晶包裹,该结构能显著提升其力学性能。涂层整体厚度为1.5~3.0μm,硬度可达13.4~23.3GPa。涂层与不锈钢有良好的膜结合强度,涂层在25℃和800℃的摩擦测试中均表现出优异的耐磨性能,涂层与不锈钢基体的结合力优异。将涂层制备在大型水轮发电机组的滑动轴承部件表面,可大幅度提高轴承轴瓦等部件的耐高温磨损能力。
技术研发人员:陈雷雷,吴涛,何强锋,王少龙,陶建旭,陈博利,赵鹏翀,张志泉,许佳兴,张凡,许晓倩
受保护的技术使用者:中国长江电力股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/10
技术研发人员:陈雷雷,吴涛,何强锋,王少龙,陶建旭,陈博利,赵鹏翀,张志泉,许佳兴,张凡,许晓倩
技术所有人:中国长江电力股份有限公司
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