24]步骤S3，开启氩气阀门管道，向所述腔室充入氩气，设定工艺参数为:偏压200V、电流10A、频率40KHZ，开启刻蚀电源对所述待镀膜零件进行氩离子刻蚀。
[0025]步骤S4，达到刻蚀设定时间后，关闭所述刻蚀电源；
所述刻蚀的设定时间为I小时。
[0026]步骤S5，开启铬打底沉积电源，对所述待镀膜零件进行第一次沉积，达到设定时间后，关闭铬打底电源，停止所述工装转台旋转。
[0027]步骤S6，对所述腔室进行抽真空和加热处理，当所述腔室的温度和真空度达到设定值后，开启氮气阀门管道，向所述腔室充入氮气；
所述腔室的温度设定值为360-400°C，所述腔室的真空度设定值为4X 10_5 mbar ;工艺参数为:弧电流80A，阴极偏压20V。
[0028]步骤S7，对所述腔室内氮分压逐渐增强的沉积方法，完成待镀膜零件的氮化钛膜制备；
所述腔室内氮分压逐渐增强的沉积方法，包括:
步骤S71，当充入氮气使其达到设定的氮分压0.6pa后，所述工装转台夹持所述待镀膜零件匀速旋转；
步骤S72，开启钛靶的沉积电源，对所述待镀膜零件进行第二次沉积；
步骤S73，当达到第二次沉积设定时间后，将氮分压缓慢连续从0.6pa调至lpa，用时30分钟；第二次沉积设定时间为45分钟；
步骤S74，稳定氮分压在lpa，对所述待镀膜零件进行第三次沉积；
步骤S75，当达到第三次沉积设定时间后，将氮分压缓慢连续从Ipa调至3pa，用时30分钟；第三次沉积设定时间为45分钟；
步骤S76，稳定氮分压在3pa，对所述待镀膜零件进行第四次沉积；
步骤S77，当达到第四次沉积设定时间后，停止所述工装转台旋转，关闭所述钛靶的沉积电源，第四次沉积设定时间为6.5小时；
步骤S8，给所述腔室进行抽真空，待所述腔室温度降至80°C以下，对所述腔室经行充气，后从所述腔室取出镀钛膜零件，完成所述镀钛膜零件的加工。
[0029]在本发明实施例中，所述工装转台的旋转速率与步骤S71中所述工装转台的旋转速率相同，所述待镀膜零件的物理性能如下:膜层厚度20.3 (Cr 0.85) ym、结合力HF1、显微硬度HV2687、弹性模量473GPa、粗糙度Ra0.31、Rz3.29。
[0030]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种氮化钛膜制备方法，其特征在于，包括: 步骤Si，提供待镀膜零件和真空电弧离子镀设备，将所述待镀膜零件放入所述真空电弧离子镀设备的腔室内； 步骤S2，对所述腔室进行抽真空和加热处理，当所述腔室的温度和真空度达到设定值后，所述腔室内的工装转台夹持所述待镀膜零件匀速旋转； 步骤S3，开启氩气阀门管道，向所述腔室充入氩气，设定工艺参数，开启刻蚀电源对所述待镀膜零件进行氩离子刻蚀； 步骤S4，达到刻蚀设定时间后，关闭所述刻蚀电源； 步骤S5，开启铬打底沉积电源，对所述待镀膜零件进行第一次沉积，达到设定时间后，关闭铬打底电源，停止所述工装转台旋转； 步骤S6，对所述腔室进行抽真空和加热处理，当所述腔室的温度和真空度达到设定值后，开启氮气阀门管道，向所述腔室充入氮气； 步骤S7，对所述腔室内氮分压逐渐增强的沉积方法，完成待镀膜零件的氮化钛膜制备; 步骤S8，给所述腔室进行抽真空，待所述腔室温度降至80°C以下，对所述腔室经行充气，后从所述腔室取出镀钛膜零件，完成所述镀钛膜零件的加工。2.根据权利要求1所述的氮化钛膜制备方法，其特征在于，所述腔室内氮分压逐渐增强的沉积方法，包括: 步骤S71，当充入氮气使其达到设定的氮分压0.6pa后，所述工装转台夹持所述待镀膜零件匀速旋转； 步骤S72，开启钛靶的沉积电源，对所述待镀膜零件进行第二次沉积； 步骤S73，当达到第二次沉积设定时间后，将氮分压缓慢连续从0.6pa调至Ipa ; 步骤S74，稳定氮分压在lpa，对所述待镀膜零件进行第三次沉积； 步骤S75，当达到第三次沉积设定时间后，将氮分压缓慢连续从Ipa调至3pa ; 步骤S76，稳定氮分压在3pa，对所述待镀膜零件进行第四次沉积； 步骤S77，当达到第四次沉积设定时间后，停止所述工装转台旋转，关闭所述钛靶的沉积电源。3.根据权利要求1所述的氮化钛膜制备方法，其特征在于，在步骤S2和S6中，所述腔室的温度设定值为360-400°C，所述腔室的真空度设定值为4X 10_5 mbar。4.根据权利要求1所述的氮化钛膜制备方法，其特征在于，在步骤S4中，所述刻蚀的设定时间为I小时。5.根据权利要求1所述的氮化钛膜制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述工装转台的旋转速率与步骤S71中所述工装转台的旋转速率相同。6.根据权利要求1所述的氮化钛膜制备方法，其特征在于，第二次沉积设定时间为45分钟。7.根据权利要求1所述的氮化钛膜制备方法，其特征在于，第三次沉积设定时间为45分钟。8.根据权利要求1所述的氮化钛膜制备方法，其特征在于，第四次沉积设定时间为6.5小时。9.根据权利要求1所述的氮化钛膜制备方法，其特征在于，将氮分压缓慢连续从0.6pa调至lpa，用时30分钟。10.根据权利要求1所述的氮化钛膜制备方法，其特征在于，将氮分压缓慢连续从Ipa调至3pa，用时30分钟。
【专利摘要】本发明公开了一种氮化钛膜制备方法。本发明提供的利用真空电弧离子镀技术制备的氮化钛膜，通过对电弧离子镀技术中氮分压逐渐增强的沉积方式进行镀膜。该工艺方法设计合理，在粉末冶金材料GT35上通过克服材料变形、膜层内应力集中、膜层在锐边夹角容易崩落、长时间沉积厚膜等的种种难题，解决了氮化钛硬质膜厚度在8μm以上无法制备的现状，得到了膜层厚度、硬度、结合力等性能均优良的氮化钛膜。
【IPC分类】C23C14/32, C23C14/06
【公开号】CN104911550
【申请号】CN201510298330
【发明人】赵显伟, 毕新儒
【申请人】陕西航天导航设备有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月3日