机械零件的表面处理方法

技术领域

本发明涉及工件表面镀膜领域，尤其涉及一种机械零件的表面处理方法。

背景技术

类金刚石镀膜(Diamond－like carbon，DLC)是一种由碳元素构成、在性质上和金刚石类似，同时又具有石墨原子组成结构的物质。由于DLC层具有高硬度和高弹性模量，低摩擦因数，耐磨损以及高电阻率，因此尤其适合作为耐磨涂层。然而，DLC直接附着在金属表面的缺点是附着性差，DLC层易剥落。特别是一些对于耐磨性要求较高的机械零件。导致耐磨工件在受到较大应力情况下容易出现DLC层剥离、剥落的情况。

故此，亟需一种改进的处理方法以克服上述的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气机械零件的表面处理方法，其能在工件的表面形成高附着性、耐磨的DLC膜层，从而避免DLC膜层剥落的情况、提高工件的耐磨性，从而延长工件使用寿命。

为实现上述目的，本发明的机械零件的表面处理方法，包括：

清洗并干燥机械零件；

将所述机械零件置于腔体内，并使所述腔体具有预定真空度；

使用金属靶材对所述机械零件进行离子清洗；

在所述机械零件的表面沉积形成金属膜；以及

使用碳源在所述金属膜上沉积形成掺杂合金的DLC复合膜。

与现有技术相比，本发明的机械零件的表面处理方法，通过在预定真空度的环境下对机械零件表面进行逐步沉积，首先形成金属膜，继而在金属膜上沉积形成掺杂有该金属合金的DLC复合膜，该DLC复合膜牢固地附着在机械零件的表面，不容易发生剥离剥落，从而提高零件的耐磨性，从而延长零件的使用寿命。

较佳地，所述预定真空度为4.0×10

较佳地，所述离子清洗的步骤包括：向所述腔体冲入氩气，打开射频离子源，控制工作电压为200-250V,离子束流为150-200mA，工作时间为5-10min，温度为80-100℃。

较佳地，沉积形成金属膜的步骤包括：控制氩气和氧气的流量，采用中频溅射电源形成所述金属膜。

较佳地，沉积形成金属膜的步骤还包括：控制溅射压力为0.01-0.05Pa，溅射功率为300-500W，温度为80-90℃，沉积时间为25-35min。

较佳地，所述钨膜的厚度为40-60nm。

较佳地，所述氧气的流量为100-200sccm，所述氩气的流量为400－600sccm。

较佳地，沉积形成掺杂合金的DLC复合膜的步骤包括：通入甲烷气体，提高腔体内的压力，控制温度为80-90℃，沉积时间为60-90min。

较佳地，所述DLC复合膜的厚度为100-130nm。

较佳地，所述金属靶材为钨靶材，所述金属膜为钨膜。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明气浮导轨的表面处理方法作进一步说明，但不因此限制本发明。

本发明的机械零件的表面处理方法尤其适用于不锈钢材料的工件，从而增强不锈钢材料的耐磨性。

本发明的一个优选实施例包括以下步骤：

清洗并干燥机械零件；

将所述机械零件置于腔体内，并使所述腔体具有预定真空度；

使用金属靶材对所述机械零件进行离子清洗；

在所述机械零件的表面沉积形成金属膜；以及

使用碳源在所述金属膜上沉积形成掺杂合金的DLC复合膜。

具体地，对机械零件进行必要的清洗以及干燥，使其表面没有粘附尘埃油渍等。

继而，所述机械零件置于腔体内并对腔体进行抽真空，压力为4.0×10

在机械零件进行离子清洗后，再在其表面进行金属膜(钨膜)沉积。具体地，保持氩气和氧气的供气，氩气的流量为400－600sccm，氧气的流量为100-200sccm，保持充气稳定，开启钨靶材的中频溅射电源，控制溅射压力为0.01-0.05Pa，溅射功率为300-500W，温度为80-90℃，沉积时间为25-35min。由此，采用中频溅射镀膜对工件表面进行钨膜的沉积，得到钨膜厚为40-60nm，50nm尤佳。

最后，使用碳源(如石墨靶材)在钨膜上沉积形成掺杂有钨合金的DLC复合膜。优选地，向通入CH

综上，本发明的机械零件的表面处理方法，通过在预定真空度的环境下对机械零件表面进行逐步沉积，首先形成金属膜，继而在金属膜上沉积形成掺杂有该金属合金的DLC复合膜，该DLC复合膜牢固地附着在机械零件的表面，不容易发生剥离剥落，从而提高零件的耐磨性，从而延长零件的使用寿命。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。