[发明专利]一种基于CrC镀层的高速精密球轴承及其制作方法

权利要求书

1.一种基于CrC镀层的高速精密球轴承，其特征在于：该高速精密球轴承的钢球表面和套圈表面为CrC梯度复合镀层，该CrC梯度复合镀层是由Cr底层、Cr-C过渡层和C-Cr工作层组成。

2.一种如权利要求1所述的基于CrC镀层的高速精密球轴承的制作方法，其特征在于：在该钢球表面沉积CrC梯度复合镀层的步骤如下：

(a)采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀设备制备CrC梯度复合镀层，其中溅射靶为两个高纯度的C靶和两个高纯度的Cr靶；

(b)把钢球放入真空室前，用丙酮和酒精采用超声波各清洗两次钢球，并用冷风吹干所述钢球；

(c)沉积时通入氩气，清洗基体，然后把工件架放在所述溅射靶之间匀速转动，所述钢球在所述工件架上匀速转动；只打开两个所述Cr靶，电流为1.5A；

(d)将400V的负偏压线性降为75V负偏压，同时将所述Cr靶电流降为1.0A；

(e)对基体施加75V负偏压沉积CrC梯度复合镀层；

(f)关闭Cr靶和C靶以保护所述CrC梯度复合镀层，继续通入氩气，直至CrC梯度复合镀层的温度降为常温。

3.根据权利要求2所述的基于CrC镀层的高速精密球轴承的制作方法，其特征在于：步骤(a)中所述C靶的纯度为99.9％，所述Cr靶的纯度为99.9％。

4.根据权利要求2所述的基于CrC镀层的高速精密球轴承的制作方法，其特征在于：步骤(b)中每次清洗的时间为10～15min。

5.根据权利要求2所述的基于CrC镀层的高速精密球轴承的制作方法，其特征在于：步骤(c)中镀层沉积前本底真空度为4.0×10^-3Pa，所述氩气的纯度为99.9％，所述清洗基体的气压为0.10Pa，且清洗基体时施加400V的负偏压，清洗基体的时间为15分钟。

6.根据权利要求2所述的基于CrC镀层的高速精密球轴承的制作方法，其特征在于：步骤(d)中所述将400V的负偏压线性降为75V负偏压的时间为3分钟内。

7.根据权利要求2所述的基于CrC镀层的高速精密球轴承的制作方法，其特征在于：步骤(e)中所述CrC梯度复合镀层是由Cr底层、Cr-C过渡层和C-Cr工作层组成。

8.根据权利要求7所述的基于CrC镀层的高速精密球轴承的制作方法，其特征在于：

所述Cr底层的沉积步骤：只打开Cr靶，电流为1.0A，沉积10分钟，以保证镀层与基体有良好的结合强度；

所述Cr-C过渡层的沉积步骤：逐渐线性降低Cr靶的电流为0.05A；同时，打开两个C靶，并将其电流增大到1.2A，以保证镀层结构的平稳过渡；

所述C-Cr工作层的沉积步骤：固定Cr靶和C靶电流，制备组织结构均匀的C-Cr工作层。

9.根据权利要求8所述的基于CrC镀层的高速精密球轴承的制作方法，其特征在于：在所述C-Cr工作层的沉积步骤中，所述沉积的时间为4～6h，所述沉积的C-Cr工作层的厚度为2～3μm。