CN116426864B - 玻璃旋转管大轴驱动丝杠渗碳磁控溅射复合处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种表面处理工艺，具体为玻璃旋转管大轴驱动丝杠渗碳磁控溅射复合处理工艺。本申请为了进一步提高丝杠在服役过程中的使用寿命，提高其耐磨性和疲劳强度。主要通过在丝杠表面通过磁控溅射工艺制备高熵合金碳化物膜层，而为了提高膜基结合性能，在磁控溅射工艺前对丝杠进行渗碳处理。
Description
技术领域
本申请涉及一种表面处理工艺，具体为玻璃旋转管大轴驱动丝杠渗碳磁控溅射复合处理工艺。
背景技术
丝杠是将旋转运动变成直线运动的传动副零件，在生产玻璃过程中，动力源带动丝杠旋转来驱动旋转大轴，以用于生产玻璃管等产品。丝杠是用来完成进给运动的一个重要原件。丝杠不仅要能准确地传递运动，而且还要能传递一定的动力，在精度、强度以及耐磨性各方面，都有一定的要求。丝杠是一种精度很高的零件，它能精确地确定工作台坐标位置，将旋转运动转换成直线运动，面且还要传递一定的动力，所以在精度、强度及耐磨性等方面都有很高的要求。目前，国内滚珠丝杠所用材料主要有几种类型。一是表面硬化钢，例如20CrMo、20CrMnTi等，热处理工艺主要采用表面渗碳淬火；其工作部位的硬度、强度和耐磨性一般能够满足产品的技术要求。但是，此类滚珠丝杠工件的整体强度差，所以主要应用于小直径规格的滚珠丝杠。二是轴承钢，例如：GCrI5、GCrI5SiMn等，一般采用球化退火或调质处理作为预先热处理，然后在工作部位进行表面加热感应巧火，该材料可保证工作部位的高硬度、高强度和足够耐磨性等技术要求，因此可应用于较大规格的滚珠丝杠。但是，该材料和国外材料比较，存在易出现裂纹、硬化层深度不易保证、冷加工工艺性能差等缺点。三是合金工具钢，例如:9Mn2V，此类钢的过热敏感性大，其工艺性能不如轴承钢。
高熵合金因具有比传统合金更高的比强度和优异的力学性能受到越来越多的关注。高熵合金在宏观上元素分布均匀，在微观上各元素原子以等效原子的形式随机堆积成晶体相。高熵合金薄膜具有许多优异的性能，如高强度、高硬度、良好的耐磨性和耐腐蚀性等。因此，对高熵合金薄膜的研究也在不断进行着。
磁控溅射利用高压电场使得Ar+具有对靶材表面进行轰击的能量，从而使靶材表面上的分子或原子从靶材表面逸出，达到溅射效果。从靶材表面逸出的分子或原子将飞向基底表面并在基底表面沉积为膜层。利用磁控溅射来制备高熵合金薄膜的优点是沉积速度快、基底升温慢、膜层厚度易控制、膜层致密性好。利用磁控溅射技术，可以得到大部分体系的高熵合金薄膜，因此磁控溅射成为现阶段制备高熵合金涂层的主要方法。在涂层制备过程中，可以通过调控工艺参数，来改变涂层的厚度和致密度，改善涂层的性能。同时磁控溅射技术具有设备简单、重复性强、沉积速率快、容易控制沉积厚度等特点，因此可以在不同基材上沉积不同体系的高熵合金薄膜。但是在磁控溅射过程中，靶材易形成溅射沟道，当沟道贯穿靶材时，则靶材不能继续使用，因而导致其靶材利用率低(约为20％-30％)，成本高。除此之外，对于含磁性元素(Fe、Ni等)的高熵合金靶材不能进行快速溅射，这也是由其工作原理所导致的。同时，当基材与沉积制备的薄膜存在较大的成键差异时，其结合性往往较差，需要采用与基材匹配较优的材料作为过渡层，来提高基材与薄膜之间的结合力。
本申请为了进一步提高生产玻璃用旋转管大轴驱动丝杠在服役过程中的使用寿命，提高其耐磨性和疲劳强度。主要通过在丝杠表面通过磁控溅射工艺制备高熵合金碳化物膜层，而为了提高膜基结合性能，在磁控溅射工艺前对丝杠进行渗碳处理。
发明内容
本申请为了进一步提高生产玻璃用旋转管大轴驱动丝杠的耐磨性和疲劳强度，采用以下处理工艺：
首先对丝杠进行渗碳处理，具体操作如下：将丝杠放置于渗碳炉内，炉温逐渐升高至750-810℃，保温30min，使炉内温度均匀。随后向渗碳炉内通入渗碳剂C2H2开始渗碳，控制碳势CP为0.6-0.7C％，保持1-1.5h；之后逐渐降低碳势CP至0.5-0.6C％，保持1-1.5h。然后随炉降温。
然后对渗碳后的丝杠进行磁控溅射镀膜处理。采用粉末冶金技术按等摩尔比制备的WZrNbTaV合金靶，其纯度为99.99％，尺寸为φ100mm×3mm的圆形靶材。将丝杠固定在旋转载物台上，设置载物台自转周期为30s。WZrNbTaV合金靶固定在腔室侧壁上，调整丝杠与靶材之间的距离(即靶基距)，当靶基距调整为15mm时为最佳。首先对腔体进行真空预抽，打开机械泵与预抽阀，进行粗抽真空，抽到1×10-1Pa时，关掉预抽阀，开启分子泵、前级阀与主阀进行抽高真空，抽到1×10-4Pa，然后关闭分子泵，等分子泵停止工作时，即可通入氩气进行下一步程序。通入氩气，将气压升至15-20Pa时，打开阴极电源对基片进行轰击清洗，然后再打开源极电源对靶材进行轰击清洗，直至表面杂质、氧化皮清洗干净为止。沉积过程中丝杠预热至200-250℃，WZrNbTaV合金靶材功率设置为200-300W、负偏压200-250V、Ar:C2H2＝(2.5-3)：1，沉积时间为1.5-2h。镀膜结束后，缓慢降低源极和阴极电压，防止高温氧化，直至将电压调整为零，将电源关闭，通入氩气后，关掉氩气开关。等试样温度降下来后，关掉循环水，取出试样。
本申请中先进行渗碳处理，采用的碳势较低，较低的渗碳温度，并非为了传统渗碳提高强度硬度的效果，而是为了提高部件表面的部件的含碳量，为后续制备碳化物膜层提供形核位点，提高膜基结合性能。由于碳势较低，并且逐渐降低，使得表面不会形成渗碳产生的白亮层，并且由于渗碳温度较低，表面基本不产生变形，省略了后续其他清洗、打磨、淬火回火处理，以免破坏渗碳后形成的形核位点的清理步骤。
W、Zr、Nb、Ta、V五种元素具有相近的相结构，在此控溅射成膜过程中更易发生固溶反应形成固溶体，并且上述元素均为硬质元素，使得高熵合金具有较高的硬度和耐磨性，并且以上元素均能与C形成碳化物，碳化物均有较高的硬度，分散在高熵合金固溶体中，起到强化的作用，并且碳化物能够在丝杠渗碳后的形核位点上优先析出，这能够提高磁控溅射膜层的结合性能的基础上，还可以提高碳化物的产生密度。最终获得涂层具备较高的硬度和疲劳强度。
具体实施方式
实施例1
生产玻璃用旋转管大轴驱动采用GCr15钢滚珠丝杠，首先丝杠进行渗碳处理，具体操作如下：将丝杠放置于渗碳炉内，炉温逐渐升高至800℃，保温30min，使炉内温度均匀。随后向渗碳炉内通入渗碳剂C2H2开始渗碳，控制碳势CP为0.6C％，保持1.5h；之后逐渐降低碳势CP至0.5C％，保持1.5h。然后随炉降温。
然后对渗碳后的丝杠进行磁控溅射镀膜处理。采用粉末冶金技术按等摩尔比制备的WZrNbTaV合金靶，其纯度为99.99％，尺寸为φ100mm×3mm的圆形靶材。将丝杠固定在旋转载物台上，设置载物台自转周期为30s。WZrNbTaV合金靶固定在腔室侧壁上，调整丝杠与靶材之间的距离(即靶基距)，当靶基距调整为15mm。首先对腔体进行真空预抽，打开机械泵与预抽阀，进行粗抽真空，抽到1×10-1Pa时，关掉预抽阀，开启分子泵、前级阀与主阀进行抽高真空，抽到1×10-4Pa，然后关闭分子泵，等分子泵停止工作时，即可通入氩气进行下一步程序。通入氩气，将气压升至15Pa-20Pa时，打开阴极电源对基片进行轰击清洗，然后再打开源极电源对靶材进行轰击清洗，直至表面杂质、氧化皮清洗干净为止。沉积过程中丝杠预热至250℃，WZrNbTaV合金靶材功率设置为250W、负偏压250V、Ar：C2H2＝3：1，沉积时间为1.5h。镀膜结束后，缓慢降低源极和阴极电压，防止高温氧化，直至将电压调整为零，将电源关闭，通入氩气后，关掉氩气开关。等试样温度降下来后，关掉循环水，取出试样。
疲劳试验：试验设定滚珠丝杠副的位移量为0.3m，线速度为1.2m·min-1，转速为60r·min-1。试验采用的是恒定应力加速疲劳寿命试验法，试验加载按2t、4t、6t、8t、10t逐级加载，最终稳定于10t载荷进行试验。试验过程中，定时观察有无异响、疲劳点蚀出现。当丝杠运行过程中噪声加大，系统报警时终止了试验，通过肉眼和低倍放大镜观察发现，钢滚珠丝杠的滚道只有少量轻微的压痕。
往复摩擦磨损实验测试：实验采用MFT-R4000型摩擦磨损试验仪测试耐磨性能。其中摩擦副选用直径4mm的Al2O3小球，法相载荷设定为8N，往复距离4mm，频率4Hz，测试时间为30min，测试温度为室温。每个试样做三次往复摩擦实验，防止出现误差。制备得到的制备的镀层磨损率为7.42×10-14m3/N·m。
实施例2
生产玻璃用旋转管大轴驱动采用GCr15钢滚珠丝杠，首先丝杠进行渗碳处理，具体操作如下：将丝杠放置于渗碳炉内，炉温逐渐升高至800℃，保温30min，使炉内温度均匀。随后向渗碳炉内通入渗碳剂C2H2开始渗碳，控制碳势CP为0.7C％，保持1.5h；之后逐渐降低碳势CP至0.6C％，保持1.5h。然后随炉降温。
然后对渗碳后的丝杠进行磁控溅射镀膜处理。采用粉末冶金技术按等摩尔比制备的WZrNbTaV合金靶，其纯度为99.99％，尺寸为φ100mm×3mm的圆形靶材。将丝杠固定在旋转载物台上，设置载物台自转周期为30s。WZrNbTaV合金靶固定在腔室侧壁上，调整丝杠与靶材之间的距离(即靶基距)，当靶基距调整为15mm。首先对腔体进行真空预抽，打开机械泵与预抽阀，进行粗抽真空，抽到1×10-1Pa时，关掉预抽阀，开启分子泵、前级阀与主阀进行抽高真空，抽到1×10-4Pa，然后关闭分子泵，等分子泵停止工作时，即可通入氩气进行下一步程序。通入氩气，将气压升至15Pa-20Pa时，打开阴极电源对基片进行轰击清洗，然后再打开源极电源对靶材进行轰击清洗，直至表面杂质、氧化皮清洗干净为止。沉积过程中丝杠预热至250℃，WZrNbTaV合金靶材功率设置为200W，负偏压200V，Ar:C2H2＝2.5：1，沉积时间为2h。镀膜结束后，缓慢降低源极和阴极电压，防止高温氧化，直至将电压调整为零，将电源关闭，通入氩气后，关掉氩气开关。等试样温度降下来后，关掉循环水，取出试样。
疲劳试验：试验设定滚珠丝杠副的位移量为0.2m，线速度为1.2m·min-1，转速为60r·min-1。试验采用的是恒定应力加速疲劳寿命试验法，试验加载按2t、4t、6t、8t、10t逐级加载，最终稳定于10t载荷进行试验。试验过程中，定时观察有无异响、疲劳点蚀出现。当丝杠运行过程中噪声加大，系统报警时终止了试验，通过肉眼和低倍放大镜观察发现，钢滚珠丝杠的滚道只有少量轻微的压痕。
往复摩擦磨损实验测试：实验采用MFT-R4000型摩擦磨损试验仪测试耐磨性能。其中摩擦副选用直径4mm的Al2O3小球，法相载荷设定为8N，往复距离4mm，频率4Hz，测试时间为30min，测试温度为室温。每个试样做三次往复摩擦实验，防止出现误差。制备得到的制备的镀层磨损率为8.59×10-14m3/N·m。
实施例3
生产玻璃用旋转管大轴驱动丝杠采用GCr15钢滚珠丝杠，首先丝杠进行渗碳处理，具体操作如下：将丝杠放置于渗碳炉内，炉温逐渐升高至800℃，保温30min，使炉内温度均匀。随后向渗碳炉内通入渗碳剂C2H2开始渗碳，控制碳势CP为0.7C％，保持1h；之后逐渐降低碳势CP至0.6C％，保持1h。然后随炉降温。
然后对渗碳后的丝杠进行磁控溅射镀膜处理。采用粉末冶金技术按等摩尔比制备的WZrNbTaV合金靶，其纯度为99.99％，尺寸为φ100mm×3mm的圆形靶材。将丝杠固定在旋转载物台上，设置载物台自转周期为30s。WZrNbTaV合金靶固定在腔室侧壁上，调整丝杠与靶材之间的距离(即靶基距)，当靶基距调整为15mm。首先对腔体进行真空预抽，打开机械泵与预抽阀，进行粗抽真空，抽到1×10-1Pa时，关掉预抽阀，开启分子泵、前级阀与主阀进行抽高真空，抽到1×10-4Pa，然后关闭分子泵，等分子泵停止工作时，即可通入氩气进行下一步程序。通入氩气，将气压升至15Pa-20Pa时，打开阴极电源对基片进行轰击清洗，然后再打开源极电源对靶材进行轰击清洗，直至表面杂质、氧化皮清洗干净为止。沉积过程中丝杠预热至200℃，WZrNbTaV合金靶材功率设置为250W，负偏压200V，Ar:C2H2＝2.5：1，沉积时间为2h。镀膜结束后，缓慢降低源极和阴极电压，防止高温氧化，直至将电压调整为零，将电源关闭，通入氩气后，关掉氩气开关。等试样温度降下来后，关掉循环水，取出试样。
疲劳试验：试验设定滚珠丝杠副的位移量为0.2m，线速度为1.2m·min-l，转速为60r·min-l。试验采用的是恒定应力加速疲劳寿命试验法，试验加载按2t、4t、6t、8t、10t逐级加载，最终稳定于10t载荷进行试验。试验过程中，定时观察有无异响、疲劳点蚀出现。当丝杠运行过程中噪声加大，系统报警时终止了试验，通过肉眼和低倍放大镜观察发现，钢滚珠丝杠的滚道只有少量轻微的压痕。
往复摩擦磨损实验测试：实验采用MFT-R4000型摩擦磨损试验仪测试耐磨性能。其中摩擦副选用直径4mm的Al2O3小球，法相载荷设定为8N，往复距离4mm，频率4Hz，测试时间为30min，测试温度为室温。每个试样做三次往复摩擦实验，防止出现误差。制备得到的制备的镀层磨损率为7.95×10-14m3/N·m。
对比例1
生产玻璃用旋转管大轴驱动采用GCr15钢滚珠丝杠，对丝杠进行磁控溅射镀膜处理。采用粉末冶金技术按等摩尔比制备的WZrNbTaV合金靶，其纯度为99.99％，尺寸为φ100mm×3mm的圆形靶材。将丝杠固定在旋转载物台上，设置载物台自转周期为30s。WZrNbTaV合金靶固定在腔室侧壁上，调整丝杠与靶材之间的距离(即靶基距)，当靶基距调整为15mm。首先对腔体进行真空预抽，打开机械泵与预抽阀，进行粗抽真空，抽到1×10-1pa时，关掉预抽阀，开启分子泵、前级阀与主阀进行抽高真空，抽到1×10-4Pa，然后关闭分子泵，等分子泵停止工作时，即可通入氩气进行下一步程序。通入氩气，将气压升至15Pa-20Pa时，打开阴极电源对基片进行轰击清洗，然后再打开源极电源对靶材进行轰击清洗，直至表面杂质、氧化皮清洗干净为止。沉积过程中丝杠预热至200℃，WZrNbTaV合金靶材功率设置为250W，负偏压200V，Ar：C2H2＝2.5：1，沉积时间为2h。镀膜结束后，缓慢降低源极和阴极电压，防止高温氧化，直至将电压调整为零，将电源关闭，通入氩气后，关掉氩气开关。等试样温度降下来后，关掉循环水，取出试样。
疲劳试验：试验设定滚珠丝杠副的位移量为0.2m，线速度为1.2m·min-1，转速为60r·min-1。试验采用的是恒定应力加速疲劳寿命试验法，试验加载按2t、4t、6t、8t、10t逐级加载，最终稳定于10t载荷进行试验。试验过程中，定时观察有无异响、疲劳点蚀出现。当丝杠运行过程中噪声加大，系统报警时终止了试验，通过肉眼和低倍放大镜观察发现，螺母滚道表面存在明显的层状剥落和大量的裂纹，呈现较为严重的疲劳磨损。往复摩擦磨损实验测试：实验采用MFT-R4000型摩擦磨损试验仪测试耐磨性能。其中摩擦副选用直径4mm的Al2O3小球，法相载荷设定为8N，往复距离4mm，频率4Hz，测试时间为30min，测试温度为室温。每个试样做三次往复摩擦实验，防止出现误差。制备得到的制备的镀层磨损率为3.54×10-12m3/N·m。由于没有进行渗碳处理，使得磁控溅射膜层与丝杠的结合性能明显降低，磨损量也有所增加。
对比例2
生产玻璃用旋转管大轴驱动采用GCr15钢滚珠丝杠，首先丝杠进行渗碳处理，具体操作如下：将丝杠放置于渗碳炉内，炉温逐渐升高至100℃，保温30min，使炉内温度均匀。随后向渗碳炉内通入渗碳剂C2H2开始渗碳，控制碳势CP为1.0C％，保持2h。
然后对渗碳后的丝杠进行磁控溅射镀膜处理。采用粉末冶金技术按等摩尔比制备的WZrNbTaV合金靶，其纯度为99.99％，尺寸为φ100mm×3mm的圆形靶材。将丝杠固定在旋转载物台上，设置载物台自转周期为30s。WZrNbTaV合金靶固定在腔室侧壁上，调整丝杠与靶材之间的距离(即靶基距)，当靶基距调整为15mm。首先对腔体进行真空预抽，打开机械泵与预抽阀，进行粗抽真空，抽到1×10-1Pa时，关掉预抽阀，开启分子泵、前级阀与主阀进行抽高真空，抽到1×10-4Pa，然后关闭分子泵，等分子泵停止工作时，即可通入氩气进行下一步程序。通入氩气，将气压升至15Pa-20Pa时，打开阴极电源对基片进行轰击清洗，然后再打开源极电源对靶材进行轰击清洗，直至表面杂质、氧化皮清洗干净为止。沉积过程中丝杠预热至250℃，WZrNbTaV合金靶材功率设置为250W、负偏压250V、Ar:C2H2＝3：1，沉积时间为1.5h。镀膜结束后，缓慢降低源极和阴极电压，防止高温氧化，直至将电压调整为零，将电源关闭，通入氩气后，关掉氩气开关。等试样温度降下来后，关掉循环水，取出试样。
疲劳试验：试验设定滚珠丝杠副的位移量为0.3m，线速度为1.2m·min-1，转速为60r·min-1。试验采用的是恒定应力加速疲劳寿命试验法，试验加载按2t、4t、6t、8t、10t逐级加载，最终稳定于10t载荷进行试验。试验过程中，定时观察有无异响、疲劳点蚀出现。当丝杠运行过程中噪声加大，系统报警时终止了试验，通过肉眼和低倍放大镜观察发现，螺母滚道发生严重剥落和螺母滚道出现压痕与点蚀。往复摩擦磨损实验测试：实验采用MFT-R4000型摩擦磨损试验仪测试耐磨性能。其中摩擦副选用直径4mm的Al2O3小球，法相载荷设定为8N，往复距离4mm，频率4Hz，测试时间为30min，测试温度为室温。每个试样做三次往复摩擦实验，防止出现误差。制备得到的制备的镀层磨损率为3.21×10-12m3/N·m。由于提高了渗碳温度和碳势，导致其在丝杠表面形成了连续的渗碳强化层，不能为后续磁控溅射碳化高熵合金作为形核点位，导致性能出现了下降。
对比例3
生产玻璃用旋转管大轴驱动采用GCr15钢滚珠丝杠，首先丝杠进行渗碳处理，具体操作如下：将丝杠放置于渗碳炉内，炉温逐渐升高至800℃，保温30min，使炉内温度均匀。随后向渗碳炉内通入渗碳剂C2H2开始渗碳，控制碳势CP为0.7C％，保持1.5h；之后逐渐降低碳势CP至0.6C％，保持1.5h。然后随炉降温。
然后对渗碳后的丝杠进行磁控溅射镀膜处理。采用粉末冶金技术按等摩尔比制备的NbTaV合金靶，其纯度为99.99％，尺寸为φ100mm×3mm的圆形靶材。将丝杠固定在旋转载物台上，设置载物台自转周期为30s。NbTaV合金靶固定在腔室侧壁上，调整丝杠与靶材之间的距离(即靶基距)，当靶基距调整为15mm。首先对腔体进行真空预抽，打开机械泵与预抽阀，进行粗抽真空，抽到1×10-1Pa时，关掉预抽阀，开启分子泵、前级阀与主阀进行抽高真空，抽到1×10-4Pa，然后关闭分子泵，等分子泵停止工作时，即可通入氩气进行下一步程序。通入氩气，将气压升至15Pa-20Pa时，打开阴极电源对基片进行轰击清洗，然后再打开源极电源对靶材进行轰击清洗，直至表面杂质、氧化皮清洗干净为止。沉积过程中丝杠预热至250℃，WZrNbTaV合金靶材功率设置为200W，负偏压200V，Ar:C2H2＝2.5：1，沉积时间为2h。镀膜结束后，缓慢降低源极和阴极电压，防止高温氧化，直至将电压调整为零，将电源关闭，通入氩气后，关掉氩气开关。等试样温度降下来后，关掉循环水，取出试样。
疲劳试验：试验设定滚珠丝杠副的位移量为0.2m，线速度为1.2m·min-l，转速为60r·min-l。试验采用的是恒定应力加速疲劳寿命试验法，试验加载按2t、4t、6t、8t、10t逐级加载，最终稳定于10t载荷进行试验。试验过程中，定时观察有无异响、疲劳点蚀出现。当丝杠运行过程中噪声加大，系统报警时终止了试验，通过肉眼和低倍放大镜观察发现，螺母滚道发生严重剥落和螺母滚道出现压痕与点蚀。往复摩擦磨损实验测试：实验采用MFT-R4000型摩擦磨损试验仪测试耐磨性能。其中摩擦副选用直径4mm的Al2O3小球，法相载荷设定为8N，往复距离4mm，频率4Hz，测试时间为30min，测试温度为室温。每个试样做三次往复摩擦实验，防止出现误差。制备得到的制备的镀层磨损率为6.52×10-13m3/N·m。本申请中所选择使用的高熵合金组分是经过测试后确定的最有组分，当减少组分后其性能会出现下降。
最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种生产玻璃用旋转管大轴驱动丝杠渗碳磁控溅射复合处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
首先对丝杠进行渗碳处理，具体操作如下：将丝杠放置于渗碳炉内，炉温逐渐升高至750-810℃，保温30min，使炉内温度均匀；随后向渗碳炉内通入渗碳剂开始渗碳，控制碳势CP为0.6-0.7C%，保持1-1.5h；之后逐渐降低碳势CP至0.5-0.6C%，保持1-1.5h，然后随炉降温；
然后对渗碳后的丝杠进行磁控溅射镀膜处理，采用粉末冶金技术按等摩尔比制备的WZrNbTaV合金靶，将丝杠固定在旋转载物台上，WZrNbTaV合金靶固定在腔室侧壁上；首先对腔室抽真空，然后通入氩气，将气压升至15-20Pa时，打开阴极电源对基片进行轰击清洗；沉积过程中丝杠预热至200-250℃，WZrNbTaV合金靶材功率设置为200-300W、负偏压200-250V、Ar:C2H2=(2.5-3)：1，沉积时间为1.5-2h，镀膜结束后，缓慢降低源极和阴极电压，直至将电压调整为零，将电源关闭，通入氩气后，关掉氩气开关，等试样温度降下来后，关掉循环水，取出试样。
2.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，丝杠材质为GCr15钢滚珠丝杠。
3.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，渗碳剂为乙炔。
4.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，靶材纯度为99.99%。
5.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，抽真空具体方式为首先对腔体进行真空预抽，打开机械泵与预抽阀，进行粗抽真空，抽到1×10−1Pa时，关掉预抽阀，开启分子泵、前级阀与主阀进行抽高真空，抽到1×10−4Pa，然后关闭分子泵，等分子泵停止工作时，即可通入氩气进行下一步程序。
6.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，轰击清洗要求表面杂质、氧化皮清洗干净为止。
7.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，载物台自转周期为30s。
8.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，调整丝杠与靶材之间的距离为15mm。
9.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，靶材尺寸为φ100mm×3mm的圆形靶材。
Priority Applications (1)
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| CN202310521906.7A CN116426864B (zh) | 2023-05-10 | 2023-05-10 | 玻璃旋转管大轴驱动丝杠渗碳磁控溅射复合处理工艺 |
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| CN202310521906.7A CN116426864B (zh) | 2023-05-10 | 2023-05-10 | 玻璃旋转管大轴驱动丝杠渗碳磁控溅射复合处理工艺 |
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| CN116426864A CN116426864A (zh) | 2023-07-14 |
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2023
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