[发明专利]一种具备氮钇锆硬质涂层钼合金板材的制备方法

摘要

本发明公开了一种具备氮钇锆硬质涂层钼合金板材的制备方法，该方法制备的钼合金板材，采用直流和射频反应共溅射法，在一定沉积压强、温度、氮气分压等条件下通过控制Y靶功率在基板表面制备高硬度氮钇锆涂层，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

一种具备氮钇锆硬质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）预溅射所述预溅射的条件是，基板温度为300℃，通入氩气，调节溅射腔体内工作压强至1Pa，Zr靶材的直流电源功率为200W，Y靶材的射频电源功率为100W，预溅射时间为10min，以去除靶材表面的氮化物、氧化物等，提高靶材的溅射速率；所述氩气和氮气纯度可为99.99％，Zr靶材的纯度可为99.995％，Y靶的纯度可为99.9％；（4）溅射沉积所述溅射沉积的条件是，在预溅射结束后，通入氩气和氮气，总通量为60sccm，其中氮气流量为10％‑15％，沉积的工作压强为0.2‑0.3Pa，Zr靶材的直流电源功率为250W，Y靶材的射频电源功率为100‑150W，两靶面呈90°，共同的辉光区域对准硬 质合金基板，溅射时间为90min，基板温度为300℃；所述氩气和氮气纯度可为99.99％，Zr靶材的纯度可为99.995％，Y靶的纯度可为99.9％。