镁合金表面制备硬质防护膜的方法

摘要

本发明提供一种镁合金表面制备硬质防护膜的方法，其特征在于：先采用电弧离子镀，选择高纯Cu靶和使用Ar气作为工作气体，沉积金属Cu层；然后通过电镀，沉积金属Ni层；最后通过电弧离子镀，选择高纯高纯Cr靶，使用高纯Ar气和N2气作为工作气体，在镁合金上表面沉积CrN单层膜或Cr/CrN多层膜，本发明提出一种结合力良好、不污染环境的镁合金表面制备CrN单层膜或Cr/CrN多层膜的方法，用以实现镁合金构件表面防护和改性的目的。

主权项

一种镁合金表面制备硬质防护膜的方法，其特征在于： 先采用电弧离子镀，选择高纯Cu靶和使用Ar气作为工作气体，沉积金属Cu层；然后通过电镀，沉积金属Ni层；最后通过电弧离子镀，选择高纯高纯Cr靶，使用高纯Ar 气和N2气作为工作气体，在镁合金上表面沉积CrN单层膜或Cr/CrN多层膜，具体包括以下步骤：（1）、镁合金件放入沉积装置之前，经过机械研磨、抛光，然后使用有机溶剂除油和化学脱脂预处理；（2）、把前处理的镁合金样片固定在电弧离子镀装置内的衬底支架上，并对电弧离子镀装置设备室抽真空；（3）、使用高纯Cu靶，将Ar气通入真空室，在低气压下引燃电弧，在镁合金上沉积金属Cu层；随后原位进行真空热处理；（4）、镁合金上预沉积的Cu膜后要进行真空时效处理；处理温度200℃‑400℃，时效时间为0.5‑2.0小时；（5）、从真空腔内取出热处理后的沉积Cu层的镁合金试样，进行电镀金属Ni层，随后进行表面清洗、晾干；（6）、将晾干的电镀金属Ni层的试样放入电弧离子镀真空腔内衬底支架上，并对设备室抽真空；通入Ar气，选用高纯Cr靶，启弧，利用600V‑800V占空比20%‑40%的脉冲偏压进行常规的清洁处理；（7）、镁合金电镀金属Ni层后，采用电弧离子镀沉积CrN硬质膜；沉积时，加入反应气体N2气，保持真空室内气体总压强为0.03—2.0Pa；在沉积Cr/CrN多层防护膜时，也可以周期性交替地加入环境气体Ar 气和N2气，保持真空室内气体总压强为0.03—2.0Pa，通过控制Ar气或N2气通入时间，控制多层膜中Cr相和CrN相厚度，制备出不同调制周期的多层膜；（8）、沉积结束后，关闭脉冲偏压和弧电源，关闭气体，待样片在真空室中冷却到室温，打开真空室取出即可。