针钩件及表面镀有氮化铬层的针钩件的制备方法与流程

本发明具体涉及一种针钩件及表面镀有氮化铬层的针钩件的制备方法。

背景技术：

镀铬层具有优良的性能，广泛用作防护装饰性镀层体系的外表层和功能镀层，现有的针钩件的镀铬方法在针钩件镀铬后针钩件表面硬度低，硬度只能到HRC60～65，镀附在针钩件表面的铬层不均匀且表面的铬层与针钩件的结合力低。

技术实现要素：

本发明的第一目的是提供一种表面硬度高的针钩件。

实现上述第一目的的技术方案是：一种针钩件，由针钩和针杆构成，针钩具有钩头和针槽，其创新点在于：所述针钩的外表面上镀有氮化铬层。

所述针钩的本体与氮化铬层之间具有铬镍合金层。

本发明的第二目的是提供一种使针钩件表面的硬度高且表面的氮化铬层与针钩件本体的结合力高的表面镀有氮化铬层的针钩件的制备方法。

实现上述第二目的的技术方案是：一种表面镀有氮化铬层的针钩件的制备方法，其创新点在于：采用真空镀膜机，所述真空镀膜机具有真空炉、加热器、偏压电源、中频电源、真空系统、电控系统和气体流量控制系统，包括如下步骤：

a、清洗针钩件;

b、针钩件进炉：将清洗后的针钩件固定在真空炉中的转架盘上，并使针钩件与转动连接在真空炉壁上的铬溅射靶和镍溅射靶面之间有间隙；

c、加热：开启加热器加热真空炉，使真空炉内的温度升至100～450℃；

d、抽气：开启真空系统抽气，使真空炉内的压强达到5×10^-4～9×10^-3Pa;

e、镀氮化铬：通过电控系统使固定有针钩件的转架盘和真空炉壁上的铬溅射靶和镍溅射靶旋转,通过气体流量控制系统往真空炉内充入氩气，当真空炉内压强达到0.15～0.6Pa时，接通偏压电源，偏压电源的电压为80V ～ 850V，再接通中频电源，电流为15～35A，这时放电产生的正离子在电场作用下飞向真空炉的炉壁上的铬溅射靶面和镍溅射靶面，受碰撞后从铬溅射靶面和镍溅射靶面逸出的铬原子和镍原子溅射到针钩件表面沉积成铬镍合金层，关闭镍溅射靶的中频电源，，再通过气体流量控制系统将氮气通入到真空炉中, 氮气与从铬溅射靶面逸出的铬原子发生反应生成氮化铬沉积在针钩件表面，从而得到表面镀有氮化铬层的针钩件;

f、关闭中频电源、偏压电源、气流流量控制系统、加热系统；

g、出炉：针钩件随炉冷却，当真空炉内温度低于100℃时，从真空炉中取出针钩件。

所述步骤a的具体过程如下：先用油渍清洗剂在超声波环境下浸泡针钩件，再将针钩件在超声波环境下漂洗，然后用纯水喷淋冲洗和用纯水摆动清洗，最后在烤箱中烘干。

所述步骤a与步骤b之间设置空镀步骤,具体为：先通过真空系统抽气使真空炉内压强达到0.02～0.06Pa，再通过气体流量控制系统往真空炉内充入氩气，当真空炉内压强达到0.2～0.6Pa时依次接通偏压电源和中频电源，15～20分钟后依次关闭偏压电源和中频电源。

所述步骤a与空镀步骤之间设置清洁步骤，具体为：用钢刷敲打真空炉的炉壁和设置在真空炉中的转架盘，使其膜层掉落，再用气枪对真空炉内进行吹打并用吸尘器进行除尘。

在步骤b中，先将清洗后的针钩件安装在针盘上，再将针盘安装在真空炉中的转架盘上。

在步骤b中，控制针钩件与铬溅射靶的距离为5～20cm。

在步骤e中，使固定有针钩件的转架盘的旋转速度为8～30r/min。

在步骤e中，整个氮化铬沉积过程所用的时间为90～360分钟。

本发明的优点是：1）、由于本发明的针钩件的针钩的外表面上镀有氮化铬层，因而可使针钩件的表面硬度达到HV960～1300，表面硬度高，耐磨性好。2）、由于采用本发明的表面镀有氮化铬层的针钩件的制备方法生产的针钩件先经过清洗，又由放电产生的正离子在电场作用下飞向转动连接在真空炉的炉壁上的铬溅射靶面和镍溅射靶面，受碰撞后从铬溅射靶面和镍溅射靶面逸出的铬原子和镍原子溅射到针钩件表面沉积成铬镍合金层，关闭镍溅射靶的中频电源，再通过气体流量控制系统将氮气通入到真空炉中, 氮气与从铬溅射靶面逸出的铬原子发生反应生成氮化铬沉积在针钩件表面，使针钩件表面经受高能铬原子和镍原子撞击后得到崭新的表层，因而可以提高表面的氮化铬层与针钩件的结合力； 3）、由于本发明的表面镀有氮化铬层的针钩件的制备方法由放电产生的正离子在电场作用下飞向真空炉的炉壁上的铬溅射靶面和镍溅射靶面，受碰撞后从铬溅射靶面和镍溅射靶面逸出的铬原子和镍原子溅射到针钩件表面沉积成铬镍合金层，关闭镍溅射靶的中频电源，，再通过气体流量控制系统将氮气通入到真空炉中, 氮气与从铬溅射靶面逸出的铬原子发生反应生成氮化铬沉积在针钩件表面，因而针钩件表面硬度可达HV960～1300，表面硬度高。

附图说明

图1是本发明的针钩件的主视示意图；

图2是图1的B向视图的放大图;

图3是图1的A-A剖视图。

具体实施方式

以下结合附图以及给出的实施例，对本发明作进一步的说明。

如图1、图2、图3所示，一种针钩件，由针钩2和针杆1构成，针钩2具有钩头3和针槽4，其创新点在于：所述针钩2的外表面上镀有氮化铬层5。

所述针钩2 的本体7与氮化铬层5之间具有铬镍合金层6。

一种表面镀有氮化铬层的针钩件的制备方法，其创新点在于：采用真空镀膜机，所述真空镀膜机具有真空炉、加热器、偏压电源、中频电源、真空系统、电控系统和气体流量控制系统，包括如下步骤：

a、清洗针钩件;

b、针钩件进炉：将清洗后的针钩件固定在真空炉中的转架盘上，并使针钩件与转动连接在真空炉壁上的铬溅射靶和镍溅射靶面之间有间隙；

c、加热：开启加热器加热真空炉，使真空炉内的温度升至100～450℃；

d、抽气：开启真空系统抽气，使真空炉内的本底真空达到5×10^-4～9×10^-3Pa;

e、镀氮化铬：通过电控系统使固定有针钩件的转架盘和真空炉壁上的铬溅射靶和镍溅射靶旋转,通过气体流量控制系统往真空炉内充入氩气，当真空炉内压强达到0.15～0.6Pa时，接通偏压电源，偏压电源的电压为80V ～ 850V，再接通中频电源，电流为15～35A，这时放电产生的正离子在电场作用下飞向真空炉的炉壁上的铬溅射靶面和镍溅射靶面，受碰撞后从铬溅射靶面和镍溅射靶面逸出的铬原子和镍原子溅射到针钩件表面沉积成铬镍合金层6，关闭镍溅射靶的中频电源，，再通过气体流量控制系统将氮气通入到真空炉中, 氮气与从铬溅射靶面逸出的铬原子发生反应生成氮化铬沉积在针钩件表面，从而得到表面镀有氮化铬层5的针钩件;

f、关闭中频电源、偏压电源、气流流量控制系统、加热系统；

g、出炉：针钩件随炉冷却，当真空炉内温度低于100℃时，从真空炉中取出针钩件。

所述步骤a的具体过程如下：先用油渍清洗剂在超声波环境下浸泡针钩件，再将针钩件在超声波环境下漂洗，然后用纯水喷淋冲洗和用纯水摆动清洗，最后在烤箱中烘干。

所述步骤a与步骤b之间设置空镀步骤,具体为：先通过真空系统抽气使真空炉内压强达到0.02～0.06Pa，再通过气体流量控制系统往真空炉内充入氩气，当真空炉内压强达到0.2～0.6Pa时依次接通偏压电源和中频电源，15～20分钟后依次关闭偏压电源和中频电源。

所述步骤a与空镀步骤之间设置清洁步骤，具体为：用钢刷敲打真空炉的炉壁和设置在真空炉中的转架盘，使其膜层掉落，再用气枪对真空炉内进行吹打并用吸尘器进行除尘。

在步骤b中，先将清洗后的针钩件安装在针盘上，再将针盘安装在真空炉中的转架盘上。

在步骤b中，控制针钩件与铬溅射靶的距离为5～20cm。

在步骤e中，使固定有针钩件的转架盘的旋转速度为8～30r/min。

在步骤e中，整个氮化铬沉积过程所用的时间为90～360分钟。

经上述表面镀有氮化铬层的针钩件的制备方法后，针钩件表面镀层的主要性能如下 ：

1. 硬度：HV960～1300；

2. 铬镍合金层与氮化铬层的总厚度：4um～10um；

3. 粗糙度：0.05μ。