專利名稱：一種鋼領(lǐng)真空離子鍍膜制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紡織金屬器材表面處理工藝，具體地說是一種真空離子鍍膜鋼領(lǐng) 制備方法，屬于新材料制造方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國現(xiàn)有的紡紗鋼領(lǐng)大多采用低碳鋼軋制、滲碳淬火處理，經(jīng)拋光后直接使用，表 面硬度HV720-800，使用周期6-10個月；有的廠家經(jīng)過拋光工藝后再經(jīng)電鍍鉻處理，硬度可 達到HV950-1000，可連續(xù)使用18個月，但鍍鉻后表面粗糙度增加，使磨合期增長，對鋼絲圈 的磨損很大，因此在使用周期內(nèi)對紗線的質(zhì)量穩(wěn)定性影響比較大，也有的廠家對鋼領(lǐng)進行 硫化、化學(xué)鍍合金處理，但都收效甚微。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決用現(xiàn)有技術(shù)制備的鋼領(lǐng)鍍膜耐磨性差，磨檫系數(shù)較大， 鋼領(lǐng)表面硬度低，熱導(dǎo)性慢，鋼絲圈運行不平穩(wěn)，成紗品質(zhì)低，從而提供一種鋼領(lǐng)鍍膜新的 制備方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的利用電弧離子鍍設(shè)備，采用弧光放電使金屬靶材蒸發(fā)，在碰撞和電子撞擊過程中 形成氣體離子，這些離子在電場中被加速飛向工件，于是在離子轟擊影響下發(fā)生凝結(jié)而形 成涂層，在涂層的形成過程中通入活性氣體餌0201)，則會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可以得到各種化 合物涂層。工藝方法流程為零部件清洗一溶劑清洗一堿性清洗一水洗一烘干一進爐預(yù)熱一 抽真空一轟擊凈化一沉積涂層一降溫一取出工件。具體實現(xiàn)方法和步驟是一種真空離子鍍膜鋼領(lǐng)制備方法，它是將鋼領(lǐng)件進行清洗、除油、除銹和烘于后備 用，其特征是制備鋼領(lǐng)鍍膜的方法和步驟依次是(一 )鋼領(lǐng)件進爐預(yù)熱處理預(yù)熱溫度120 140°C，時間40 60分鐘；( 二)鋼領(lǐng)件環(huán)境抽真空處理將鋼領(lǐng)件置于抽真空環(huán)境中，真空度2X 10_2 6X1CT3 帕。(三)鋼領(lǐng)電子轟出凈化處理采用鈦靶、鋁靶輪流轟擊。(四)鋼領(lǐng)件沉積涂層處理用鈦Ti打底lOmindXlO—1帕，偏壓300V;鍍鋁 TiAIN,45min,5X10_1 帕，偏壓 200V ；通氮氣，C2H2 氣。(五)鋼領(lǐng)件降溫處理采用氮氣降溫，降至100°C以下出爐。(六)取出鋼領(lǐng)件。另一種實現(xiàn)方法和步驟是(一 )鋼領(lǐng)件進爐預(yù)熱處理預(yù)熱溫度120°C、時間40分鐘；( 二)鋼領(lǐng)件環(huán)境抽真空處理將鋼領(lǐng)件置于抽真空環(huán)境中，真空度6 X 10_3帕。
(三)鋼領(lǐng)電子轟出凈化處理采用鈦靶、鋁靶輪流轟擊。(四)鋼領(lǐng)件沉積涂層處理用鈦Ti打底lOmindXlO—1帕，偏壓300V;鍍鋁 TiAIN,45min,5X10_1 帕，偏壓 200V ；通氮氣，C2H2 氣。(五)鋼領(lǐng)件降溫處理采用氮氣降溫，降至100°C以下出爐。(六)取出鋼領(lǐng)件。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點是所用原材料比較少，制備方法簡單，成本 低廉，用此工藝處理的鋼領(lǐng)表面不但硬度高、磨擦系數(shù)小，可延長鋼領(lǐng)的使用壽命，而且膜 層熱導(dǎo)率高，散熱性好，這樣對鋼絲圈的磨損將會減少，鋼領(lǐng)和鋼絲圈可以平穩(wěn)運行，可使 紗線毛羽減少、品質(zhì)提高，通過多家紡織企業(yè)一年多的試用，效果十分明顯，各項技術(shù)指標(biāo) 都高于國家標(biāo)準(zhǔn)。
具體實施例方式現(xiàn)在結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明實施例一一種真空離子鍍膜鋼領(lǐng)的制備方法1、鋼領(lǐng)件進爐預(yù)熱，預(yù)熱溫度120°C，時間40min。2、鋼領(lǐng)件環(huán)境抽真空處理，將鋼領(lǐng)置于抽真空環(huán)境中，真空度6 X 10_3帕。3、鋼領(lǐng)電子轟擊凈化處理，采用鈦靶依次轟擊各lmin，電流80A.4、鋼領(lǐng)件沉積涂層處理底層處理沉積鈦(Ti) 1. 3X 10—1帕，偏壓350V。沉積氮化鋁鈦(TiAIN)層 4. 5X 10-1帕 偏壓200V。沉積氮化鋁鈦(TiAIN)層 7. 8X 1CT1帕 偏壓150V。5、鋼領(lǐng)件降溫處理通氖氣，IX 10帕，降至100°C以下。6、取出工件。實施例二一種真空離子鍍膜鋼領(lǐng)的制備方法1、鋼領(lǐng)件進爐預(yù)熱，預(yù)熱溫度150°C，時間30min.2、鋼領(lǐng)件環(huán)境抽真空處理，將鋼領(lǐng)置于抽真空環(huán)境中，真空度6X 10_3帕。3、鋼領(lǐng)電子轟擊凈化處理，采用鈦靶依次轟擊各2min，電流70A.4、鋼領(lǐng)件沉積涂層處理底層處理鈦-鋁靶輪流1. 8X 10—1帕，偏壓250V，沉積氮化鋁鈦(TiAIN)層.5 X 1CT1帕，偏壓200V。沉積氮化鋁鈦(TiAIN)層.7 X 10—1帕，偏壓100V。5、鋼領(lǐng)件降溫處理通氮氣，IX 10帕，降至100°C以下。6、取出工件。實驗證明一般離子鍍膜工藝需要在300 500°C下制備，本發(fā)明的制備工藝溫度 < 180°C，這樣溫度低于鋼領(lǐng)的回火溫度(190°C )可保持鋼件基體硬度不變；膜層硬度可達 到HV2400-2800，可使鋼領(lǐng)耐磨度增加5_6倍。真空離子鍍膜鋼領(lǐng)中的膜層有了良好的摩擦 行為和高的熱導(dǎo)性，極低的摩擦系數(shù)和耐高溫腐蝕性，鍍膜后可比同類產(chǎn)品相比耐磨增加5倍。通常用多弧離子形成(TiAl) (CN)膜層所需溫度都在300 500°C左右，而鋼領(lǐng)的 回火溫度一般在180-195°C，用原有工藝設(shè)備鍍制(TiAl) (CN)可使鋼領(lǐng)回火基體硬度降 低，鋼領(lǐng)的特性是要有良好的基體硬度(HV720以上)和超強的表面硬度和耐磨性。用改 造后的設(shè)備工藝鍍出的產(chǎn)品，各項指標(biāo)都大大超過了原有產(chǎn)品，原有的工藝硬度是HV720， 摩擦系數(shù)是0.3。國家標(biāo)準(zhǔn)要求鋼領(lǐng)的摩擦系數(shù)<0. 1，本發(fā)明制備方法所生產(chǎn)的鋼領(lǐng)產(chǎn) 品經(jīng)過試驗后測得其摩擦系數(shù)在0. 05 0. 07之間；國家標(biāo)準(zhǔn)要求鋼領(lǐng)的表面硬度不低于 2800HV,同只鋼領(lǐng)硬度差不超過200HV，本發(fā)明制備方法所生產(chǎn)的鋼領(lǐng)產(chǎn)品經(jīng)過試驗后測得 其硬度在2880 2960HV之間，同只鋼領(lǐng)硬度差在80 130HV之間，新工藝鍍膜后的硬度 超過了 HV2800，摩擦系數(shù)是0. 05 ；新的鍍膜工藝鍍膜溫度< 180°C。實驗結(jié)果證明本發(fā)明可使鋼領(lǐng)的表面硬度更硬，鋼領(lǐng)的摩擦系數(shù)更小，而且整個 制備方法都是在小于180°C的情況下進行，比一般傳統(tǒng)離子鍍膜工藝需要在300 500°C下 制備更加節(jié)省能源。
權(quán)利要求
一種真空離子鍍膜鋼領(lǐng)制備方法，它是將鋼領(lǐng)件進行清洗、除油、除銹和烘于后備用，其特征是制備鋼領(lǐng)鍍膜的方法和步驟依次是(一)鋼領(lǐng)件進爐預(yù)熱處理預(yù)熱溫度120～140℃，時間40～60分鐘；(二)鋼領(lǐng)件環(huán)境抽真空處理將鋼領(lǐng)件置于抽真空環(huán)境中，真空度2×10-2～6×10-3帕。(三)鋼領(lǐng)電子轟出凈化處理采用鈦靶、鋁靶輪流轟擊。(四)鋼領(lǐng)件沉積涂層處理用鈦Ti打底10min，3×10-1帕，偏壓300V；鍍鋁TiAIN，45min，5×10-1帕，偏壓200V；通氮氣，C2H2氣。(五)鋼領(lǐng)件降溫處理采用氮氣降溫，降至100℃以下出爐。(六)取出鋼領(lǐng)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空離子鍍膜鋼領(lǐng)制備方法，其特征是鋼領(lǐng)鍍膜的制 備方法和步驟依次是(一)鋼領(lǐng)件進爐預(yù)熱處理預(yù)熱溫度120°C、時間40分鐘；(二)鋼領(lǐng)件環(huán)境抽真空處理將鋼領(lǐng)件置于抽真空環(huán)境中，真空度6X10_3帕。(三)鋼領(lǐng)電子轟出凈化處理采用鈦靶、鋁靶輪流轟擊。(四)鋼領(lǐng)件沉積涂層處理用鈦Ti打底10min，3X10—1帕，偏壓300V ；鍍鋁TiAIN， 45min,5X10_1 帕，偏壓 200V ；通氮氣，C2H2 氣。(五)鋼領(lǐng)件降溫處理采用氮氣降溫，降至100°C以下出爐。(六)取出鋼領(lǐng)件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼領(lǐng)真空離子鍍膜制備方法，屬于紡織器材制造技術(shù)領(lǐng)域。其主要技術(shù)特點是對鋼領(lǐng)進爐預(yù)熱處理、環(huán)境抽真空處理、電子轟擊凈化處理、沉積涂層處理和降溫處理方法制備而成。本發(fā)明所用原材料比較少，制備方法簡單，成本低廉，用此工藝處理的鋼領(lǐng)表面不但硬度高、摩擦系數(shù)小，可大大延長鋼領(lǐng)的用壽命，而且膜層熱導(dǎo)率高，散熱性好，這樣對鋼絲圈的磨損減少，鋼領(lǐng)和鋼絲圈可以平穩(wěn)運行，可使紗線毛羽減少，產(chǎn)品質(zhì)量提高，通過多家紡織企業(yè)一年多的試用，效果十分明顯，各項技術(shù)指標(biāo)都高于國家標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號C23C14/30GK101876060SQ20091002220
公開日2010年11月3日 申請日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者李林, 陳致平 申請人:咸陽恒信紡機器材有限公司