[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)和碳相(18)的滑动层(16)，所述陶瓷相(17)形成了由Cr_x(C_1-yN_y)构成的晶体陶瓷相，其中0.8≤x≤1.2且y＞0.7，所述晶体陶瓷相(17)和所述碳相(18)形成了由交替的单层(A,B)构成的层系统，其中，所述碳相(18)具有空隙(21)，所述空隙由所述晶体陶瓷相(17)来填充。

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相(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，所述晶体陶瓷相(17)在所述晶体陶瓷相的所述单层(A)之间形成了桥(22)。

4.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述晶体陶瓷相(17)和所述碳相(18)以片层(41,42,43)的形式存在。

5.根据权利要求4所述的构件，其特征在于，以平行于所述滑动层(16)的表面(19)的方式设置所述碳相(18)的所述片层(43)。

6.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8至27原子％的总碳含量。

7.根据权利要求6所述的构件，其特征在于，所述滑动层(16)具有12至20原子％的总碳含量。

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

9.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，每个所述单层(A,B)的厚度在1.0nm至4.0nm之间。

10.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1000HV 0.05至2000HV 0.05。

11.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述滑动层(16)的弹性模量为100GPa至200GPa。

12.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述滑动层(16)在其表面处具有小于1μm的平均粗糙度Rz和/或大于50％的材料率Rmr(02)和/或大于70％的材料率Rmr(03)。

13.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，在基体(11)和所述滑动层(16)之间涂覆由金属材料构成的附着层(14)。

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

15.一种根据权利要求1所述的用于内燃机的构件，即，活塞环、活塞销、凸轮轴的凸轮、阀、阀挺杆或摇转杆。

16.一种为构件(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：2至7，

在所述构件(10)上的沉积温度：350℃至500℃，

偏压：-50V至-150V，

所述真空腔中的压力：0.2Pa至1.0Pa,

所述真空腔中的气氛：以0.6至1.0的氮分压与总压力的比的氮气和惰性气体，

所述旋转台(28)的转速：每分钟20至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至7转。