[发明专利]具有复合涂层的螺杆及其制备方法

权利要求书

1.一种具有复合涂层的螺杆，其包括：

螺纹区段，所述螺纹区段包括：

多个螺棱，以及

设置于所述多个螺棱的之间的多个螺槽，

其中所述螺槽的表面附着物理气相沉积PVD涂层，且其中所述螺棱的表面由内到外依次附着金属硬质陶瓷涂层和所述物理气相沉积PVD涂层。

2.如权利要求1所述的具有复合涂层的螺杆，其中所述物理气相沉积PVD涂层为CrAlN、CrN、TiAlCrN、TiSiN、TiSiAlN、TiAlWN、TiN或其组合构成的纳米硬质涂层。

3.如权利要求2所述的具有复合涂层的螺杆，其中所述PVD涂层的厚度为1μm～30μm。

4.如权利要求1所述的具有复合涂层的螺杆，其中所述金属硬质陶瓷涂层为包括NiCr-Cr3C2、WC-12Co、WC-10Co-4Cr、WC-15Ni、TiC-15Ni、哈氏合金或其组合的合金涂层。

5.如权利要求4所述的具有复合涂层的螺杆，其中所述金属硬质陶瓷涂层的厚度为0.03mm～30mm。

6.如权利要求1-5中任一项所述的具有复合涂层的螺杆，其中所述PVD涂层的表面硬度为3000HV-4000HV。

7.如权利要求1-5中任一项所述的具有复合涂层的螺杆，其中进一步包括位于所述螺棱的表面和所述金属硬质陶瓷涂层之间的渗氮层。

8.如权利要求7所述的具有复合涂层的螺杆，其中所述渗氮层的厚度为0.1mm-0.5mm。

9.一种具有复合涂层的螺杆的制备方法，其包括如下步骤：

提供棒材；

在所述棒材的表面形成金属硬质陶瓷合金涂层；

将所述棒材加工成形为螺旋状的螺杆，其中只有所述螺杆的螺棱的表面保留所述金属硬质陶瓷合金涂层；及

采用物理气相沉积PVD工艺在整个所述螺杆上沉积物理气相沉积PVD涂层。

10.如权利要求9所述的具有复合涂层的螺杆的制备方法，其中在所述棒材的表面形成金属硬质陶瓷合金涂层包括采用超音速火焰喷涂工艺在所述棒材的表面喷涂NiCr-Cr3C2、WC-12Co、WC-10Co-4Cr、WC-15Ni、TiC-15Ni、哈氏合金或其组合。

11.如权利要求10所述的具有复合涂层的螺杆的制备方法，其中所述金属硬质陶瓷涂层的厚度为0.03mm～30mm。

12.如权利要求9所述的具有复合涂层的螺杆的制备方法，其中沉积所述PVD涂层包括沉积CrAlN、CrN、TiAlCrN、TiSiN、TiSiAlN、TiAlWN、TiN或其组合构成的纳米硬质涂层。

13.如权利要求12所述的具有复合涂层的螺杆的制备方法，其中所述PVD涂层的厚度为1μm～30μm。

14.如权利要求9-13中任一项所述的具有复合涂层的螺杆的制备方法，进一步包括在所述棒材的表面形成金属硬质陶瓷合金涂层之前，先使所述棒材进行离子渗氮处理以形成渗氮层。

15.如权利要求14所述的具有复合涂层的螺杆的制备方法，其中所述渗氮层的厚度为0.1mm-0.5mm。

16.如权利要求9-13中任一项所述的具有复合涂层的螺杆的制备方法，进一步包括在所述棒材的表面形成金属硬质陶瓷合金涂层之前，先热处理所述棒材。