[发明专利]真空电弧离子镀膜方法

说明书

本发明公开了一种真空电弧离子镀膜方法，包括以下步骤：待镀件用金相砂纸打磨后清洗；将待镀件安装在镀膜室内的转盘上，镀膜室抽真空，并对待镀件加热，加热完成后通入氩气；对待镀件进行离子轰击清理；对待镀件施加负偏压并不断地降低负偏压值进行镀铬，直至负偏压为80V～120V后，每镀铬60min～180min，提高负偏压至350V～450V对待镀件进行离子轰击。该真空电弧离子镀膜方法，不用酸碱盐等溶液、没有三废排放、对环境无污染、适用范围广；通过对镀膜时工艺参数的设定，使膜层与零件基体材料结合良好，提高了零件的耐磨和耐腐蚀性能；并使膜层厚度均匀，膜层之间的结合力大大提高。

技术领域

本发明涉及真空镀膜技术领域，特别地，涉及一种真空电弧离子镀膜方法，用于对结构复杂的机匣类零件进行真空电弧离子镀铬处理。

背景技术

为了提高零件基体材料的耐蚀性、耐磨性，需要对零件进行表面处理。目前最常用的表面处理方法是电镀法，主要以水镀为主。但是电镀技术具有无法消除的缺点，即电镀产品镀层中残留的有害物质成分和电镀工艺环节中大量废液排放所带来的严重环境污染。尤其是电镀铬工序中，在产品表面残留的高价铬成分和排放的含铬电镀残液，不能在自然界环境中自然降解，它在生物和人体内积聚，能够造成长期性的危害，是一种毒性极强的致癌物质，也是严重的腐蚀介质。另外，电镀铬后的表面还存在镀膜不够致密，有气孔，容易发生“氢脆”等问题。

以真空镀膜方法尤其是真空离子镀膜代替电镀工艺，是解决上述问题的途径之一。真空离子镀膜的原理是在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。但是传统真空离子镀膜存在膜层厚度不均匀、膜层之间结合力差、耐磨耐腐蚀性能不高等问题。

发明内容

本发明提供了一种真空电弧离子镀膜方法，以解决传统真空离子镀膜中存在的膜层厚度不均匀、膜层之间的结合力差、耐磨耐腐蚀性能不高的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种真空电弧离子镀膜方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)预处理：待镀件用金相砂纸打磨后清洗；(2)装炉：将待镀件安装在镀膜室内的转盘上，镀膜室抽真空，并对待镀件加热，加热完成后通入氩气；(3)离子轰击：对待镀件施加轰击负偏压进行离子轰击；(4)镀膜：对待镀件施加负偏压180V～250V，调节铬靶弧源的工作电流为80A～110A，镀铬10min～30min；降低负偏压至120V～180V，镀铬10min～30min；继续降低负偏压至80V～120V，镀铬180min～420min，其中，当负偏压降低至80V～120V后，每镀铬60min～180min，提高负偏压至350V～450V对待镀件进行离子轰击；(5)出炉：将待镀件从镀膜室内取出。

进一步地，步骤(2)具体为：将待镀件安装在镀膜室内的转盘上，镀膜室抽真空，当镀膜室的压力为5×10^-3Pa～8×10^-3Pa时，对待镀件进行加热，加热至温度为200℃～400℃；加热完成后通入氩气，使镀膜室的压力升高至0.6Pa～1.0Pa。

进一步地，步骤(3)中，进行离子轰击的步骤为：施加轰击负偏压960V～1050V，轰击时间为3min～5min；降低轰击负偏压至700V～900V，引弧启动铬靶弧源，轰击3min～5min；继续降低轰击负偏压至500V～700V，轰击5min～10min；再次降低轰击负偏压至350V～450V，轰击时间为15min～30min。

进一步地，步骤(3)中，进行离子轰击的步骤为：施加轰击负偏压1000V，轰击时间为4min；降低轰击负偏压至800V，引弧启动铬靶弧源，轰击4min；继续降低轰击负偏压至600V，轰击8min；再次降低轰击负偏压至400V，轰击时间为20min。