[发明专利]具有涂层的构件及其制造方法

权利要求书

1.一种构件(10)，所述构件具有含铬、氮和碳的涂层(13)，其特征在于，所述涂层(13)具有包含陶瓷相(17)和非晶相(18)的滑动层(16)，所述陶瓷相(17)形成由Cr_x(C_1-yN_y)构成的晶体陶瓷基片，其中0.8≤x≤1.2且y＞0.7，而且所述非晶相(18)由碳颗粒组成，所述碳颗粒基本上均匀分布地嵌入在所述晶体陶瓷基片(17)中。

2.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，对于由Cr_x(C_1-yN_y)构成的所述晶体陶瓷基片(17)适用：0.9≤x≤1.1且y＞0.8。

3.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述碳颗粒具有小于10nm的尺寸。

4.根据权利要求3所述的构件，其特征在于，所述碳颗粒具有小于5nm的尺寸。

5.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述滑动层(16)具有的总碳含量为3-15原子％。

6.根据权利要求5所述的构件，其特征在于，所述滑动层(16)具有的总碳含量为5-10原子％。

7.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述滑动层(16)的厚度为1-50μm。

8.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述滑动层(16)的维氏硬度为2000-3000HV 0.05。

9.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述滑动层(16)的弹性模数为200-300GPa。

10.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述滑动层(16)具有小于1μm的平均表面粗糙度Rz和/或材料率Rmr(02)为大于50％和/或材料率Rmr(03)为大于80％。

11.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述构件具有由铸铁或钢构成的基体(11)。

12.根据权利要求11所述的构件，其特征在于，所述基体(11)和所述滑动层(16)之间涂覆有由金属材料构成的附着层(14)。

13.根据权利要求12所述的构件，其特征在于，所述附着层(14)和所述滑动层(16)之间涂覆有由金属氮化物材料构成的中间层(15)。

14.一种根据权利要求1所述的构件，即内燃机的活塞环。

15.一种用于为构件(10)涂覆滑动层(16)的方法，其中，在真空腔(21)中至少一个构件(10)以能够旋转的方式装在转轴(30)上，所述转轴设置在旋转台(28)上，其特征在于，为了制造所述滑动层(16)以以下参数使用了具有电弧蒸发的PVD法：

材料来源：至少一个金属靶材(24)和至少一个碳靶材(25)，

金属靶材电流与碳靶材电流的比例：7至13，

在构件(10)上的沉积温度：350℃至450℃，

偏压：0至-100V，

真空腔中的压力：2-4Pa,

真空腔中的气氛：0.55至0.75的氮分压与总压力的比的条件下的氮气和惰性气体，

所述旋转台(28)的转速：每分钟20-40转，

至少一个所述转轴(30)的转速：在所述旋转台(28)每转的时间内5-7转。