[发明专利]一种具备耐磨耐蚀涂层钼合金板材的制备方法

摘要

本发明公开了一种具备耐磨耐蚀涂层钼合金板材的制备方法，该方法制备的钼合金板材，采用多层梯度的涂层结构，将涂层成分由Cr经CrN逐渐向CrAlSiN过渡，不仅减小了涂层晶粒尺寸和晶格中的残余应力，提高了薄膜的沉积厚度，从而大幅提高了涂层的承载抗磨能力，可达到显著改善和控制材料的组织结构的目的，使得制备的钼材料强度和韧性能达到完美的匹配，综合性能优良。

主权项

一种具备耐磨耐蚀涂层钼合金板材的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）制备基板将Mo₅Si₃/ Y₂O₃，球磨至平均粒径为100‑300nm；按设计的钼掺杂材料组分配比分别取平均粒径＜8μm的纯钼粉与第一步所制备的Mo₅Si₃/ Y₂O₃混合，采用传统粉末冶金方法进行混合、压制成烧结板坯；将所得烧结板坯在纯氢气氛下加热至1850℃‑2050℃，保温5‑10小时进行烧结；随炉冷却后，得到烧结坯；将得到的烧结坯由室温加热至1350℃‑1500℃热轧，道次变形量为20％‑35％，总变形量大于80％时，完成轧制的到基板；（2）基板预处理所述基板预处理，可依次进行研磨抛光、超声清洗和离子源清洗；（3）溅射沉积将预处理后的基板置于镀膜设备真空腔体中，选用Cr、AlSi靶，靶电流为50‑100A，工件上施加‑20—‑50V负偏压，控制加热温度为400℃‑450℃，通入氩气和氮气，通过控制氩气流量、氮气流量以及沉积时间在基板表面依次沉积Cr层、CrN层以及CrAlSiN层组成，具体如下：（31）氩气流量保持为150sccm‑200sccm，氮气流量为0sccm，沉积1.5‑2.5h，得到Cr层；（32）氩气流量保持为20‑80sccm，氮气流量为100sccm‑300sccm，沉积时间为3‑5h，得到CrN层；（33）氩气流量保持为50‑100sccm，氮气流量为450sccm‑700sccm，沉积时间为10‑15h，得到CrAlSiN层；待涂层沉积完毕后，在真空环境下冷却至220℃以下，然后在氮气保护气氛下冷却至100℃以下，最后放气至大气压，开腔出炉，即在基板表面获得复合涂层。