一种氮化钛纳米多层涂层叶轮及其制备方法

摘要

本发明属于输送各种流体介质的化学工业用耐腐蚀泵领域，特别涉及一种氮化钛纳米多层涂层叶轮及其制备工艺，叶轮基体材料为25钢，叶轮基体表面为氮化钛高硬度涂层，叶轮基体与表面氮化钛高硬度涂层之间含有一层钛过渡层。具体工艺包括前处理、离子清洗、沉积钛过渡层、沉积表面氮化钛高硬度层。氮化钛纳米多层涂层叶轮可以保持较高硬度的同时提高涂层的韧性和与基体间的结合强度，从而提高涂层的耐冲击性和耐磨性，延长叶轮的使用寿命；该制备工艺容易掌握，生产过程稳定可靠。用该方法制备的叶轮，与未涂层的叶轮相比，耐磨性和耐腐蚀性能有大幅度提高；该氮化钛纳米多层涂层可广泛用于各种耐腐蚀泵类叶轮的涂层。

主权项

一种氮化钛纳米多层涂层叶轮的制备方法，叶轮基体材料为25钢，涂层为纳米钛和氮化钛，叶轮基体表面为氮化钛高硬度涂层，叶轮基体与表面氮化钛高硬度涂层之间含有一层钛过渡层，其特征在于：沉积方式为电弧离子镀沉积200~300nm的钛过渡层，然后沉积厚度为500~600nm的氮化钛，具体步骤如下：(1) 前处理：将叶轮基体表面抛光，去除表面油污、锈迹杂质，然后依次放入酒精和丙酮中，超声波清洗各30min，去除叶轮基体表面油污和附着物，电吹风干燥充分后迅速放入镀膜机，抽真空至5.0×10^‑3Pa，加热至420℃，保温100~130min；(2) 离子清洗：通氩气，其压力为1.5Pa，开启偏压电源，电压800V，占空比0.2，辉光放电清洗40min；降低偏压至600V，占空比0.2，开启离子源离子清洗60min，开启钛靶的电弧源，偏压400V，靶电流50A，离子轰击钛靶10min；(3) 沉积钛过渡层：调整氩气气压0.5~0.6Pa，偏压降至250V，沉积温度250℃，钛靶电流80A，电弧镀钛过渡层10~15min；(4) 沉积氮化钛层，氩气气压0.5Pa，偏压200V，沉积温度300℃，电弧镀氮化钛层30min；(5) 后处理：关闭各电源，离子源及气体源，涂层结束。