用于海军航空发动机压气机叶片的离子镀TiAlN涂层

摘要

本发明涉及一种金属表面涂覆技术,具体是利用镀膜机,利用成分调制和工艺参数的控制方法,利用镀料钛、铝熔点和蒸气的不同,及反应活性的差异控制沉积参数形成Al－(Ai、Al)－TiN无界面梯度涂层。优点:利用成分调制和工艺参数的控制,在不需要对设备改造的前提下,解决了阻碍离子镀TiN涂层应用于防腐领域的针孔、空洞等问题。

主权项

1.一种用于海军航空发动机压气机叶片的离子镀TiAlN涂层，其特征在于离子镀TiAlN涂层工艺方法如下：利用IPB30/30T型空心阴极离子镀膜机，根据镀料中钛、铝熔点和蒸气压的不同及反应活性的差异，控制沉积参数，形成Al-(Ti，Al)N-TiN无界面梯度涂层，镀料为含Al 20％～50％(原子百分比)的TiAl合金，沉积过程中基体温度为400～480℃，调整电子枪束流在180～220A，基体偏压为-100～-150V，真空度＜0.01Pa，在工件表面沉积TiAl合金底层，镀膜时间为1-2min，引入N2，真空度为0.15～0.4Pa，在镀膜前期，电子枪束流为280～320A，偏压为-20～-30V，沉积时间为10～20min；镀膜后期电子枪束流增加到400～450A，偏压调节到-50～-60V，继续沉积60～80min，涂层厚度为6～8μm，这种涂层内层富Al，外层为B1NaCl结构的硬质(Ti，Al)N和TiN，由于适量Al的加入有效增强了膜/基界面的结合，减少了TiN中针孔的数量和直径，消除了薄膜内部的空洞等缺陷，改善了薄膜的致密性，以这种方法沉积的薄膜，具有较高的膜基结合力、高的硬度和抗磨损性能及良好的抗腐蚀性能和抗粒子冲蚀能力，适宜于作为刀具、模具及海军航空发动机压气机叶片的防护涂层。