[发明专利]一种铍铜合金表面TiN/Ti复合渗层的制备方法

摘要

本发明公开了一种铍铜合金表面TiN/Ti复合渗层的制备方法，属于金属材料表面改性技术领域。该制备方法包括：①铍铜合金工件预处理；②在等离子渗金属炉中进行等离子渗钛工艺；③将渗钛后的铍铜工件置于常规离子氮化炉中进行氮化；最终得到铍铜合金TiN/Ti复合渗层。将等离子表面合金化技术与离子氮化技术相结合，在软质铍铜合金表面形成TiN/Ti复合渗层，所获得的复合渗层具有良好的耐磨性。

主权项

一种铍铜合金表面TiN/Ti复合渗层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1) 铍铜合金工件预处理：将铍铜合金工件表面经SiC水洗砂纸打磨→金刚石粉抛光→丙酮清洗，干燥后备用；(2) 将预处理后的铍铜合金工件置于等离子渗金属炉内的阴极垫板上，并在其周围加一辅助阴极，在辅助阴极上设有孔；纯钛板通过靶阴极架置于铍铜合金工件上方，纯钛板位于辅助阴极内，与铍铜合金工件间距15～25 mm；(3) 将铍铜合金工件与工件电源连接，成为工件极，再将纯钛板通过靶阴极架与靶电源连接，成为源极；(4) 将等离子渗金属炉抽至极限真空，通入氩气，接通工件电源，产生气体放电，离子轰击铍铜合金工件10～20 min，工作气压为20～50 Pa；(5) 接通钛靶电源，在工件和源极两极间产生空心阴极效应，当温度增加至750～900 ℃时，保持工作气压30～50 Pa，在工件和源极电压分别为300～500 V和580～800 V条件下，开始进行铍铜合金表面钛合金层的制备，渗钛时间为0.5~3 h；渗钛结束后断开工件和靶电源，控制氩气通量为160‑180 mL/min，维持氩气通入时间1.5～2.5 h，使铍铜合金工件快速冷到室温；(6) 将渗钛后的铍铜合金工件置于常规离子氮化炉中，选择NH₃为渗氮气体，气压为400～550 Pa，渗氮温度为600～700 ℃，阴极电压为650～800 V，渗氮6～15 h后，维持正常辉光放电冷却0.5～1 h，断开电源，关闭气体，随炉冷却至室温；即得铍铜合金TiN/Ti复合渗层。