[发明专利]一种具有磁控溅射自润滑复合镀层的轴瓦及其生产方法

权利要求书

1.一种具有磁控溅射自润滑复合镀层的轴瓦，包括依次设备的钢背层、轴承合金层、镍栅层和减摩镀层，其特征在于：

所述减摩镀层由铝、锡、碳复合材料构成，按重量百分含量计算，复合镀层中各元素的配比是：

Sn：11.5-19.5%；

C：3.0-6.0%；

Cu:0.75-1.25%；

其余为Al。

2.根据权利要求1所述的一种具有磁控溅射自润滑复合镀层的轴瓦，其特征在于：

所述复合镀层中各元素配比的优选方案是：

Sn：11.5%；

C：6.0%；

Cu:0.75%；

其余为铝。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有磁控溅射自润滑复合镀层的轴瓦，其特征在于：

所述减摩镀层的厚度为15μm。

4.一种具有磁控溅射自润滑复合镀层的轴瓦的生产方法，其特征在于：

由以下步骤实现：

步骤一：将轴瓦基体安装到磁控溅射设备内的工装上，对溅镀设备内部抽真空到10^-3Pa以下的设定值；

步骤二：在真空条件达到步骤1的设定值后，采用氩离子对轴瓦表面进行离子清洗；

步骤三：在轴瓦基体和靶材之间建立水平正交电磁场，其中电场由一直流电源提供电能，脉冲偏压电源从50-1000V可调；

步骤四：对轴瓦基体的内圆面溅镀镍栅层，轴瓦基体为通过浇注或烧结到钢背上的铝基轴承合金，靶材纯度为99.9%的镍靶，对水平正交电磁场加上电源，水平的正交电磁场对靶材进行轰击，靶材离子被击出后沉积到轴瓦内圆表面，形成一层镍栅层；

步骤五：在步骤四完成后在镍栅层上溅镀复合镀层，靶材为是纯度为99.9%的铝铜靶、99.9%锡靶、99.9%碳靶；

对水平正交磁场施加电源，电磁场对靶材进行轰击，靶材离子和中性粒子被击出后沉积到轴瓦内表面镍栅层之上，形成一层膜层，即Cp/AlSn复合镀层；其具体工艺参数为：铝铜靶电流为1.0A-3.0A,锡靶电流为0.10-0.25A,碳靶电流为0.2-1.5A,工艺参数的特殊性在于基体负偏压的添加，必须保持在-60V~-180V,通过偏压改变复合镀层的晶体生长方式，使其由柱状晶向等轴晶改变，增加镀层的抗裂纹扩展能力；

步骤六：经随炉保温冷却后取出轴瓦。

5.根据权利要求4所述的一种具有磁控溅射自润滑复合镀层的轴瓦的生产方法，其特征在于：

步骤四和步骤五中，水平正交电磁场内加入惰性气体，所述惰性气体为纯度为99.99%以上的氩气或氦气。

6.根据权利要求4或5所述的一种具有磁控溅射自润滑复合镀层的轴瓦的生产方法，其特征在于：

步骤四和步骤五中，以水冷方式对靶材及磁场中的永磁体进行冷却处理。