專利名稱：鋼鐵、鋅基合金真空離子鍍鉻工藝代替現(xiàn)行電鍍鉻工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬材料表面技術(shù)領(lǐng)域，涉及到用真空離子鍍エ藝鉻代替現(xiàn)行電鍍裝飾鉻和離子鍍超硬鉻代替電鍍硬鉻エ藝方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)行電鍍裝飾鉻和電鍍硬鉻エ藝，廣泛應(yīng)用在材料表面抗大氣腐蝕裝飾鍍膜和耐磨鍍膜?，F(xiàn)行電鍍鉻エ藝方法上掛具-化學(xué)除油一水洗-電化學(xué)除油一水洗一酸活化-含氰電鍍銅打底-水洗一鍍光亮鎳-水洗一鍍鉻一水洗一烘干-檢驗(yàn)-包裝-入庫(kù).
現(xiàn)行電鍍鉻エ藝缺點(diǎn)是電鍍エ藝使用酸堿鹽嚴(yán)重污染環(huán)境；電鍍過(guò)程中產(chǎn)生有毒物質(zhì)如六價(jià)鉻，使用氰化物等對(duì)人體有害；電鍍層中有鎘、鎳元素，易引起皮膚癌；電鍍膜與エ件之間沒有過(guò)渡層，影響附著性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是根除現(xiàn)行電鍍鉻エ藝的缺點(diǎn)。本發(fā)明技術(shù)方案是采用真空陰極電弧鍍-磁控濺射-電子束離子鍍技術(shù)，如圖I所示。本發(fā)明エ藝過(guò)程步驟ーエ件6材質(zhì)鋼鐵、鋅基合金，經(jīng)拋光清洗烘干裝入真空窒I中。步驟ニ 真空室I抽真空5，真空度達(dá)到(l-3)X10_3Pa。步驟三開動(dòng)加熱裝置8，鋼鐵エ件6加熱溫度< 200°C，鋅基合金工件6加熱溫度く IOO0Co步驟四エ件6濺射清洗，由離子源通入氬氣(Ar) 11，真空度調(diào)至l_5Pa，開動(dòng)エ件6脈沖負(fù)偏壓電源4，エ件6上施加脈沖負(fù)偏壓エ藝電壓-(900— 2000) V，占空比50%—70%,濺射清洗時(shí)間10-20min。步驟五エ件6離子鍍底膜鉻(Cr)或鋯(Zr)代替現(xiàn)行電鍍鉻エ藝中氰電鍍銅層，膜層與エ件6表面形成形成0. 5-4微米(P)厚度的過(guò)渡層，提高鍍膜附著性，詳見圖2及圖3，井能防止鋅基合金中鋅(Zn)元素在真空離子鍍過(guò)程中揮發(fā)，真空室I抽真空5，由離子源通入氬氣(Ar) 11，真空度調(diào)至(3-5) XIO-lPa，開動(dòng)磁控濺射靶電源3，從磁控濺射靶2上濺射出鉻(Cr)或鋯(Zr)原子沉積在エ件6表面上，磁控濺射靶電源3電壓為350V—550V,開動(dòng)エ件6脈沖偏壓電源4，エ件6施加脈沖變負(fù)偏壓エ藝電壓-200V，占空比 10-30%,時(shí)間 4-8min — -400V 占空比 10-30% 時(shí)間 2_4min — -600V 占空比 10-30% 時(shí)間 2-4min — - (900— 2000) V 占空比 10-30% 時(shí)間 6-lOmin — -300V 占空比 10-30% 時(shí)間2-4min。步驟六エ件6離子鍍耐蝕鍍膜代替現(xiàn)行電鍍鉻エ藝中電鍍鎳層，陰極電弧離子鍍氮化鋯(ZrN)、或氮化鉻(CrN)，離子鍍氮化鋯(ZrN)及氮化鉻(CrN)鍍膜耐蝕性好于現(xiàn)行電鍍鉻エ藝中電鍍鎳層，詳見表I、表2，氮化鉻(CrN)鍍層硬度好于現(xiàn)行電鍍硬鉻，詳見表4，真空室I真空度調(diào)至在(3—5對(duì)10_中&，由離子源通入氬(Ar)和氮?dú)?N2) 11，開動(dòng)陰極電弧源電源9，從陰極電弧源10靶材上濺射出高能量粒子鋯(Zr)或鉻(Cr)，并與氮離子(N+)相互作用形成氮化鋯(ZrN)或氮化鉻(CrN)沉積在エ件6表面上，每個(gè)弧源電流達(dá)到額定電流80A或100A或120A，開動(dòng)エ件6脈沖偏壓電源4，エ件6施加脈沖負(fù)偏壓エ藝電壓-100 V -300V,占空比 20% 70%，鍍膜時(shí)間 60_120min。步驟七エ件6離子鍍金屬化合物光亮劑鍍膜五氧化三鈦(Ti3O5)或三氧化ニ鋁(Al2O3)或ニ氧化硅(SiO2)或氧化鋯(ZrO2)或氧化鋅(ZnO)提高離子鍍膜光亮性，真空室I真空度調(diào)至在(5—8) X10_2Pa，由離子源通入氬氣(Ar)和氧氣(02) 11，開動(dòng)e型電子槍7，從e型電子槍7上坩堝中蒸發(fā)出五氧化三鈦(Ti3O5)或三氧化ニ鋁(Al2O3)或ニ氧化硅(Si02)或氧化鋯(ZrO2)或氧化鋅(ZnO)，沉積在エ件6表面上，開動(dòng)エ件6脈沖偏壓電源4，エ件6施加脈沖負(fù)偏壓エ藝電壓-200V，占空比10%-30%，時(shí)間10-60min，步驟七開始操作時(shí)間是在步驟六最后余下5min時(shí)開始,便于金屬化合物光亮劑與離子鍍氮化錯(cuò)(ZrN)、或氮化鉻(CrN)鍍膜進(jìn)行摻雜，提高鍍膜光亮性和附著性。
步驟八エ件6離子鍍鉻(Cr)或離子鍍鈷(Co)代替現(xiàn)行電鍍裝飾鉻エ藝中電鍍鉻層，離子鍍鉻(Cr)或離子鍍鈷(Co)鍍膜耐蝕性好于現(xiàn)行電鍍鉻エ藝中鍍鉻層，詳見表
I，表2，真空室I仃止送入氮?dú)?N2 )，真空度調(diào)至在(3—5 )X10^Pa,開動(dòng)磁控濺射靶電源3，從磁控濺射靶2上濺射出鉻(Cr)或鈷(Co)原子并沉積在エ件6表面上，磁控濺射靶電源3電壓為350V — 550V，開動(dòng)エ件6脈沖偏壓電源4，エ件6施加脈沖負(fù)偏壓エ藝電壓-100 V-300V,占空比20% 70%，鍍膜時(shí)間IOmin 30min。步驟九鋼鐵エ件真空離子鍍超硬鉻鍍膜エ藝代替現(xiàn)行電鍍硬鉻エ藝，開動(dòng)陰極電弧源電源9，從陰極電弧源10靶材上濺射出高能粒子鉻(Cr)與氮離子(N+)相互作用形成氮化鉻(CrN)沉積在エ件6表面上，每個(gè)弧源電流達(dá)到額定電流80A或100A或120A，開動(dòng)エ件6脈沖偏壓電源4，エ件6施加脈沖負(fù)偏壓エ藝電壓-100 V -300V,占空比30% 70%，鍍膜時(shí)間60-120min，仃止送入氮?dú)猓婵斩日{(diào)至3_5X10_lpa，開動(dòng)磁控濺射靶電源3，從磁控濺射靶2上濺射出鉻(Cr)原子并沉積在エ件6表面上，磁控濺射靶電源3電壓為350V—550V,開動(dòng)エ件6脈沖偏壓電源4，エ件6施加脈沖負(fù)偏壓エ藝電壓-100V -300V,占空比(20% 70%)，鍍膜時(shí)間IOmin 30min。離子鍍氮化鉻(CrN)鍍層硬度好于現(xiàn)行電鍍硬鉻，離子鍍氮化鉻(CrN)和廠離子鍍鉻(Cr)復(fù)合鍍膜其硬度也好于現(xiàn)行電鍍硬鉻，詳見表4。步驟十エ件6離子鍍金屬化合物光亮劑鍍膜五氧化三鈦(Ti3O5)或三氧化ニ鋁(Al2O3)或ニ氧化硅(SiO2)或氧化鋯(ZrO2)或氧化鋅(ZnO)提高離子鍍膜光亮性，真空室I真空度調(diào)至在(5—8)X10_2Pa，由離子源通入氬氣(Ar)和氧氣(02) 11，開動(dòng)e型電子槍7，從e型電子槍7上坩堝中蒸發(fā)出五氧化三鈦(Ti3O5)或三氧化ニ鋁(Al2O3)或ニ氧化硅(SiO2)或氧化鋯(ZrO2)或氧化鋅(ZnO)沉積在エ件6表面上，鍍膜時(shí)間為10 — 60min，開動(dòng)エ件6脈沖偏壓電源4，エ件6施加脈沖變負(fù)偏壓エ藝電壓-200V，占空比10-30%，時(shí)間10-60min,步驟九開始操作時(shí)間是在步驟八最后余下5min時(shí)開始,便于金屬化合物光亮劑與鉻(Cr)或鋯(Co)進(jìn)行摻雜，提高鍍膜光亮性和附著性。步驟^^一 真空室冷卻，冷卻至70— 80°C后打開爐門取出エ件。
步驟十二 鍍膜性能檢測(cè)。步驟十三質(zhì)量檢查合格入庫(kù)。本發(fā)明エ藝優(yōu)點(diǎn)I、在真空條件下進(jìn)行エ藝操作，不用酸堿鹽，不允許用液體，沒有三廢排放，對(duì)環(huán)境沒有污染，不需治理污染投資。2、生產(chǎn)過(guò)程中不產(chǎn)生六價(jià)鉻、不用氰化物，離子鍍對(duì)人體無(wú)害。3、離子鍍層沒有鎘、鎳元素不會(huì)易弓I起皮膚癌。4、鍍膜與基材之間可以形成0. 5-4微米(U )寬度過(guò)渡層，所以鍍膜的附著性比電鍍膜好，如圖2、圖3、圖4所示。
5、離子鍍氮化鉻和氮化鋯耐蝕性好于電鍍鎳，離子鍍鉻和鈷耐蝕性好于電鍍鉻，如表I、表2、表3所不。6、離子鍍氮化鉻(CrN)及離子鍍氮化鉻+離子鍍鉻復(fù)合鍍層硬度均高于現(xiàn)行電鍍硬鉻，如表4所示。本發(fā)明的效果和益處是鋼鐵、鋅基合金真空離子鍍鉻エ藝代替現(xiàn)行電鍍裝飾鉻エ藝和離子鍍超硬鉻代替電鍍硬鉻エ藝，根除電鍍對(duì)環(huán)境污染及對(duì)人體危害。


附圖I是陰極電弧鍍-磁控濺射-電子束離子鍍裝置示意圖。圖中1真空室；2磁控濺射靶；3磁控濺射靶電源；4脈沖偏壓電源；5抽真空；6エ件；7e型電子槍；8加熱裝置；9陰極電弧源電源；10陰極電弧源；11通入Ar、N2、02離子源。附圖2是鋼鉄工件與離子鍍鉻膜之間過(guò)渡層電子探針分析圖。圖中(a)エ件脈沖負(fù)偏壓-500V、(b)エ件脈沖負(fù)偏壓-1000V(C)エ件脈沖負(fù)偏壓-1500V、(d)エ件脈沖負(fù)偏壓-2000V。エ件隨脈沖負(fù)偏壓增加，其過(guò)渡層也加寬，其厚度為0. 5-4微米(ii )。附圖3是鋅基合金離子鍍鉻電子探針分析圖。鋅基合金離子鍍鉻，エ件施加脈沖變負(fù)偏壓エ藝電壓-980V占空比20%，時(shí)間6min,可形成0. 8微米(MO厚度過(guò)渡層。附圖4是鋼鉄工件與離子鍍鉻膜之間過(guò)渡層電子探針分析圖中エ件脈沖負(fù)偏壓-1500V，鋼鐵エ件與離子鍍鉻膜之間過(guò)渡層，其厚度為3微米(ii )。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。實(shí)施例I.鋼鐵エ件真空離子鍍鉻エ藝代替現(xiàn)行電鍍裝飾鉻エ藝采用陰極電弧鍍-磁控濺射-電子束離子鍍技術(shù)如圖I所示，進(jìn)行鋼鉄工件真空離子鍍鉻エ藝代替現(xiàn)行電鍍裝飾鉻エ藝。エ件名稱小五金、窗框，エ件材質(zhì)普通碳鋼步驟ーエ件6經(jīng)拋光清洗烘干裝入真空窒I中。步驟ニ 真空室I抽真空5，真空度達(dá)到3X10_3Pa。
步驟三開動(dòng)熱加熱裝置8，エ件6溫度く 200 V。步驟四エ件6濺射清洗，由離子源通入氬氣(Ar)ll，真空度調(diào)至5Pa，開動(dòng)エ件6脈沖負(fù)偏壓電源4，エ件6施加脈沖負(fù)偏壓エ藝電壓-1500V，占空比70%，濺射清洗時(shí)間15min。步驟五エ件6離子鍍底膜鉻(Cr)代替現(xiàn)行電鍍鉻エ藝中含氰電鍍銅，膜層與エ件6表面形成2微米ひ)厚度的過(guò)渡層，提高鍍膜附著性，詳見圖2，真空室I抽真空5，由離子源通入氬氣(Ar)ll，真空度調(diào)至3X10-lPa，開動(dòng)磁控濺射靶電源3，從磁控濺射靶2上濺射出鉻(Cr)原子沉積在エ件6表面上，磁控濺射靶電源3電壓為480V，開動(dòng)エ件6脈沖偏壓電源4，エ件6施加脈沖負(fù)變偏壓エ藝電壓-100V — -800V占空比20%時(shí)間2min — -1000V占空比20%時(shí)間IOmin — -300V占空比20%時(shí)間2min。步驟六エ件6離子鍍耐蝕鍍膜代替現(xiàn)行電鍍鉻エ藝中電鍍鎳層，陰極電離子鍍氮化鋯(ZrN)，離子鍍氮化鋯(ZrN)鍍膜耐蝕性比電鍍鎳層好，詳見表I，真空室I真空度 調(diào)至在3X10^8，由離子源通入氬(Ar)和氮?dú)?N2) 11，開動(dòng)陰極電弧源電弧源電源9，從陰極電弧源10上濺射出高能量鋯(Zr)粒子，與氮離子(N+)相互作用形成氮化鋯(ZrN)，沉積在エ件6表面上，每個(gè)弧源電流達(dá)到額定電流100A，開動(dòng)エ件6脈沖偏壓電源4，エ件6施加脈沖負(fù)偏壓エ藝電壓-200V，占空比50%，鍍膜時(shí)間120min。步驟七エ件6離子鍍金屬化合物光亮劑鍍膜五氧化三鈦(Ti3O5)提高鍍膜光亮性，真空室I真空度調(diào)至在8X10_2Pa，由離子源通入氬(Ar)及氧氣(02)11，開動(dòng)e_型電子槍7，從e_型電子槍7上坩堝中蒸發(fā)出五氧化三鈦(Ti3O5)沉積在エ件6表面上。開動(dòng)エ件6脈沖偏壓電源4，エ件6施加脈沖負(fù)偏壓エ藝電壓-200V，占空比20%時(shí)間20min，步驟七開始操作時(shí)間是在步驟六最后余下5min時(shí)開始，便于金屬化合物光亮劑與離子鍍氮化鋯(ZrN)鍍膜進(jìn)行摻雜，提高鍍膜光亮性和附著性。步驟八エ件6離子鍍鉻(Cr)代替現(xiàn)行電鍍鉻エ藝中電鍍鉻層，離子鍍鉻(Cr)鍍層耐蝕性比電鍍鉻層好，詳見表1，真空室I仃止送入氮?dú)?N2) 11真空度調(diào)至在3X10^Pa,開動(dòng)磁控濺射靶電源3，從磁控濺射靶2上濺射出鉻(Cr)并沉積在エ件6表面上，磁控濺射靶電源3電壓為-450V，開動(dòng)エ件6脈沖偏壓電源4，エ件6施加脈沖負(fù)偏壓エ藝電壓-200V，占空比50%，鍍膜時(shí)間20min。步驟九エ件6離子鍍金屬化合物光亮劑鍍膜五氧化三鈦(Ti3O5)提高鍍膜光亮性，真空室I真空度調(diào)至在8X10_2Pa，由離子源通入氬(Ar)及氧氣(02)11，開動(dòng)e_型電子槍7，從e_型電子槍7上坩堝中蒸發(fā)出五氧化三鈦(Ti3O5)沉積在エ件6表面上，開動(dòng)エ件6脈沖偏壓電源4，エ件6施加脈沖變負(fù)偏壓エ藝電壓-200V，占空比20%，時(shí)間20min，步驟九開始操作時(shí)間是在步驟八最后余下5min時(shí)開始，便于金屬光亮劑與鉻(Cr)進(jìn)行摻雜，提高鍍膜光亮性和附著性。步驟十真空室冷卻，冷卻至80°C后打開爐門取出エ件。步驟十一鋼鐵真空離子鍍鉻エ藝代替現(xiàn)行電鍍裝飾鉻性能測(cè)試。I.鋼鐵エ件與離子鍍鉻膜之間過(guò)渡層電子探針分析結(jié)果，如圖2所示，エ件隨脈沖負(fù)偏壓增加，其過(guò)渡層也加寬，其厚度為0. 5-4微米(ii )。2.鍍膜耐蝕性測(cè)試，測(cè)試項(xiàng)目極化曲線測(cè)試結(jié)果，如表I所示，測(cè)試條件設(shè)備名稱Corrtest-CS350電化學(xué)工作站，輔助電極為Pt電極，參比電極為Ag/AgCl電極腐蝕液為3. 5%NaCl溶液，水域溫度25°C。表I鍍膜耐蝕性測(cè)試結(jié)果
材料自腐蝕電位Ecorr (mV)
電鍍鉻(Cr)-443. 9
電鍍鎳(Ni)-507. 7
離子鍍氮化鋯(ZrN)-420mV
離子鍍鉻(Cr)-314.1_
結(jié)論根據(jù)自腐蝕電位越高耐蝕性越好原則(I)離子鍍氮化鋯(ZrN)耐蝕性都好于電鍍鎳，完全可以代替電鍍鎳。(2)離子鍍鉻(Cr)耐蝕性都好于電鍍鉻。步驟十二 質(zhì)量檢查合格入庫(kù)。實(shí)施例2.鋅基合金真空離子鍍鈷エ藝代替現(xiàn)行電鍍裝飾鉻エ藝，采用陰極電弧鍍-磁控濺射-電子束離子鍍技術(shù)如圖I所示，進(jìn)行鋅基合金真空離子鍍鈷エ藝代替現(xiàn)行電鍍裝飾鉻エ藝。エ件名稱門窗把手、水龍頭、浴室器具，材質(zhì)鋅基合金步驟ーエ件6經(jīng)拋光、清洗、烘干裝入真空窒I中。步驟ニ 真空室I抽真空5，真空度達(dá)到3X10_3Pa。步驟三エ件6開動(dòng)加熱裝置8，エ件6溫度< 90°C。步驟四エ件6濺射清洗，由離子源通入氬氣(Ar)ll，真空度調(diào)至2Pa，開動(dòng)エ件6沖負(fù)偏壓電源4，エ件6上施加脈沖負(fù)偏壓エ藝電壓-980V，占空比60%，濺射清洗時(shí)間15min。步驟五エ件6離子鍍底膜鉻(Cr)代替現(xiàn)行電鍍鉻エ藝中電鍍含氰銅層，膜層與エ件6表面形成0. 8微米(P)厚度的過(guò)渡層，提高鍍膜附著性，詳見圖3，井能防止鋅基合金中鋅(Zn)元素在真空離子鍍過(guò)程中揮發(fā)，真空室I抽真空5，由離子源通入氬氣(Ar)ll，真空度調(diào)至4X10-lPa，開動(dòng)磁控濺射靶電源3，從磁控濺射靶2上濺射出鉻(Cr)原子并沉積在エ件6表面上，磁控濺射靶電源3電壓為450V，開動(dòng)エ件6脈沖偏壓電源4，エ件6施加脈沖變負(fù)偏壓エ藝電壓-200V占空比20%，時(shí)間6min — -400V占空比20%時(shí)間2min — -600V占空比20%時(shí)間2min — -980V占空比20%時(shí)間6min — -300V占空比20%時(shí)間2min。步驟六エ件6離子鍍耐蝕鍍膜代替現(xiàn)行電鍍鉻エ藝中電鍍鎳層，陰極電弧離子鍍氮化鉻(CrN)，離子鍍氮化鉻(CrN)鍍膜耐蝕性比電鍍鎳層好，詳見表2，真空室I真空度調(diào)至在4X10^8，由離子源通入氬(Ar)和氮?dú)?N2) 11，開動(dòng)陰極電弧源電弧源電源9，從陰極電弧源10上濺射出高能量粒子鉻(Cr)，與氮離子(N+)相互作用形成氮化鉻(CrN)，沉積在エ件6表面上，每個(gè)弧源電流達(dá)到額定電流100A，開動(dòng)エ件6脈沖偏壓電源4エ件6施加脈沖負(fù)偏壓エ藝電壓-200V，占空比48%，鍍膜時(shí)間120min。步驟七エ件6離子鍍金屬化合物光亮劑鍍膜三氧化ニ鋁(Al2O3)提高離子鍍膜光亮性，真空室I真空度調(diào)至在8X10_2Pa，由離子源通入氬氣(Ar)和氧氣(02)11，開動(dòng)e型電子槍7，從e型電子槍7上坩堝中蒸發(fā)三氧化ニ鋁(Al2O3)沉積在エ件6表面上，開動(dòng)エ件6脈沖偏壓電源4，エ件6施加脈沖負(fù)偏壓エ藝電壓-200V，占空比20%，時(shí)間15min，步驟七開始操作時(shí)間是在步驟六最后余下5min時(shí)開始，便于金屬化合物光亮劑與離子鍍氮化鉻(CrN)鍍膜進(jìn)行摻雜，提高鍍膜光亮性和附著性。步驟八エ件6離子鍍鈷(Co)代替現(xiàn)行電鍍鉻エ藝中鍍鉻層，離子鍍鈷(Co)鍍膜耐蝕性比電鍍鉻層好，詳見表2，真空室I仃止送入氦氣(N2)ll，真空度調(diào)至在AXKT1Pa,開動(dòng)磁控濺射靶電源3，從磁控濺射靶2上濺射出鈷(Co)原子并沉積在エ件6表面上，磁控濺射靶電源3電壓為450V，開動(dòng)エ件6脈沖偏壓電源4，エ件6施加脈沖負(fù)偏壓エ藝電壓-200V占空比50%鍍膜時(shí)間20min。步驟九エ件6離子鍍金屬化合物光亮劑鍍膜三氧化ニ鋁(Al2O3)提高離子鍍膜光亮性，真空室I真空度調(diào)至在8X10_2Pa，由離子源通入氬氣(Ar)和氧氣(O2) 11，開動(dòng)e型電子槍7，從e型電子槍7上坩堝中蒸發(fā)三氧化ニ鋁(Al2O3)沉積在エ件6表面上，開動(dòng)エ件6脈沖偏壓電源4，エ件6施加脈沖變負(fù)偏壓エ藝電壓-200V，占空比20%，時(shí)間15min，步驟九開始操作時(shí)間是在步驟八最后余下5min時(shí)開始，便于金屬光亮劑與鈷(Co)進(jìn)行摻雜，提高鍍膜光亮性和附著性。步驟十真空室冷卻，冷卻至70°C后打開爐門取出エ件。步驟十一鋅基合金真空離子鍍鈷エ藝代替現(xiàn)行電鍍裝飾鉻性能測(cè)試，I.鋅基合金工件與離子鍍鉻膜之間過(guò)渡層電子探針分析結(jié)果，如圖3所示，鋅基合金離子鍍鉻，エ件施加脈沖變負(fù)偏壓エ藝電壓-980V占空比20%時(shí)間6min，可形成0. 8微米厚度過(guò)渡層。2.鍍膜耐蝕性測(cè)試，測(cè)試項(xiàng)目極化曲線測(cè)試結(jié)果如表2所示，測(cè)試條件設(shè)備Corrtest-CS350電化學(xué)工作站，腐蝕液為3. 5%NaCl溶液，水域溫度25°C。表2鍍膜耐蝕性測(cè)試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種鋼鐵、鋅基合金真空離子鍍鉻エ藝代替現(xiàn)行電鍍鉻エ藝，其特征是鋼鐵、鋅基合金工件(6)采用真空陰極電弧鍍-磁控濺射-電子束離子鍍技術(shù)，進(jìn)行離子鍍鉻エ藝代替現(xiàn)行電鍍裝飾鉻エ藝和離子鍍超硬鉻代替電鍍硬鉻，離子鍍底膜鉻代替現(xiàn)行電鍍鉻エ藝中含氰電鍍銅層，防止鋅基合金工件(6 )鋅元素?fù)]發(fā)，離子鍍膜與エ件(6 )之間形成過(guò)渡層提高離子鍍膜附著性，離子鍍氮化鋯或氮化鉻代替現(xiàn)行電鍍鉻エ藝中電鍍鎳層，離子鍍鉻或離子鍍鈷代替現(xiàn)行電鍍鉻エ藝中電鍍鉻層，離子鍍氮化鉻和離子鍍鉻復(fù)合鍍膜代替電鍍硬鉻，離子鍍金屬化合物光亮劑鍍膜五氧化三鈦(Ti305)或三氧化ニ鋁(A1203)或ニ氧化硅(Si02)或氧化鋯(Zr02)或氧化鋅(ZnO)提高離子鍍膜光亮性。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種鋼鐵、鋅基合金真空離子鍍鉻エ藝代替現(xiàn)行電鍍鉻エ藝，其特征是エ件(6)施加脈沖變負(fù)偏壓エ藝電壓-200V占空比10-30%時(shí)間4-8min —-400V 占空比 10-30% 時(shí)間 2_4min —-600V 占空比 10-30% 時(shí)間 2_4min —-(900—2000) V占空比10-30%時(shí)間6-10min — -300V占空比10-30%時(shí)間2_4min，離子鍍底膜鉻(Cr)代替現(xiàn)行電鍍鉻エ藝中止氰電鍍銅，膜層與エ件(6)之間形成0. 5-4微米(P)厚度的過(guò)渡層，提高鍍膜附著性，同時(shí)也防止鋅基合金中鋅(Zn)元素在真空離子鍍過(guò)程中揮發(fā)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種鋼鐵、鋅基合金真空離子鍍鉻エ藝代替現(xiàn)行電鍍鉻エ藝，其特征是離子鍍耐蝕鍍膜氮化鋯(ZrN)或氮化鉻(CrN)代替現(xiàn)行電鍍鉻エ藝中電鍍鎳層。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種鋼鐵、鋅基合金真空離子鍍鉻エ藝代替現(xiàn)行電鍍鉻エ藝，其特征是離子鍍鉻或離子鍍鈷代替現(xiàn)行電鍍裝飾鉻エ藝中電鍍鉻層。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種鋼鐵、鋅基合金真空離子鍍鉻エ藝代替現(xiàn)行電鍍鉻エ藝，離子鍍氮化鉻和離子鍍鉻復(fù)合鍍膜代替電鍍硬鉻。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種鋼鐵、鋅基合金真空離子鍍鉻エ藝代替現(xiàn)行電鍍鉻エ藝，其特征是離子鍍金屬化合物光亮劑鍍膜五氧化三鈦(Ti305)或三氧化ニ鋁(A1203)或ニ氧化硅(Si02)或氧化鋯(Zr02)或氧化鋅(ZnO)提高離子鍍膜光亮性。
全文摘要
一種鋼鐵、鋅基合金真空離子鍍鉻工藝代替現(xiàn)行電鍍鉻工藝，屬于材料表面技術(shù)領(lǐng)域。其特征是離子鍍鉻工藝代替現(xiàn)行電鍍裝飾鉻工藝和離子鍍超硬鉻代替電鍍硬鉻。工件與真空室之間，施加有脈沖負(fù)變偏壓，電壓為100-2000V，膜層與工件之間有0.5－4微米(μ)的過(guò)渡層提高鍍膜附著性，離子鍍氮化鋯、或氮化鉻代替現(xiàn)行電鍍裝飾鉻工藝中電鍍鎳層；離子鍍鉻或鈷代替電鍍裝飾鉻工藝中電鍍鉻層；離子鍍超硬鉻代替電鍍硬鉻，離子鍍金屬化合物光亮劑鍍膜，如三氧化二鋁或二氧化硅提高離子鍍膜光亮性。本發(fā)明的效果和益處是膜層中沒有Ｎｉ元素，對(duì)人體無(wú)害；沒有三廢排放無(wú)須治理；附著性好，致密性好，耐蝕性強(qiáng)，硬度高耐磨性好。
文檔編號(hào)C23C14/16GK102787297SQ20121025392
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月20日
發(fā)明者牟宗信, 王清, 王英敏, 羌建兵, 董闖, 陳寶清 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)