專利名稱：用鍍膜技術提高金屬抗腐耐磨自潤滑性能的方法
技術領域：
本發明涉及一種提高金屬抗腐耐磨自潤滑性能的方法，尤其涉及一種利用鍍膜技 術提高異種金屬對偶部件間的抗腐耐磨方法，并根據需要增加金屬表面的自潤滑性能，屬 于材料腐蝕防護技術領域。
背景技術：
金屬腐蝕問題遍及國民經濟和國防建設的各個領域，大量的金屬部件和裝備因腐 蝕而報廢。在飛機的設計和制造過程中，飛機設計師盡量采用重量輕、強度大的高效材料， 如高強度鋁合金、鈦合金、復合材料、超高強度合金鋼等金屬材料。飛機上的金屬零件由于 各種因素的作用常常會發生多種腐蝕，包括電化學腐蝕、應力腐蝕、化學腐蝕及磨擦腐蝕 等。腐蝕帶來了昂貴的維護問題，并可能產生嚴重后果。腐蝕是一個自然現象，徹底消除腐 蝕的想法是不切合實際的，因此最好的辦法是采取完善的防護與控制措施，將腐蝕破壞的 可能性和速率降低到最小，使飛機實際壽命達到或超過設計壽命，確保飛機安全和經濟運 行。在現今的飛機制造行業，電偶腐蝕是常見的一種腐蝕現象，其存在于兩個異種金 屬對偶部件之間，例如，當一個鈦合金部件需要鉚合在一個鋁合金基座上時，由于它們之間 沒有密封或密封失效，結構縫隙中會殘留水和污垢而形成電解質溶液，從而在鋁合金部件 與鈦合金基座之間發生電化學腐蝕。為了防止此類腐蝕的發生，現有的腐蝕防護技術主要 采取改善金屬本質、把被保護金屬與腐蝕介質隔開、對金屬進行表面噴涂處理、改善腐蝕環 境以及電化學保護等措施。其中，對金屬進行表面噴涂處理應用較多。但是在航空制造業 中，對金屬進行表面噴涂處理的方法對于異種金屬對偶部件之間的腐蝕防護效果不佳，因 為異種金屬對偶部件之間不僅涉及到腐蝕問題還會涉及到磨擦問題。例如，若對異種金屬 對偶部件中其中一個金屬部件進行表面噴涂處理，由于噴涂膜層與該金屬部件之間的附著 力不夠或者由于金屬對偶部件間存在磨擦使噴涂膜層極易脫落從而起不到防護作用或者 防護作用甚微。另外，為了防止和減少裝配和使用過程中的機械損傷，在零件表面需要涂裝自潤 滑膜層，一般是含二硫化鉬的涂料。目前，在航空標準件的制造上，外涂層(即潤滑涂層) 采用的是將含二硫化鉬的涂料涂敷于標準件上的方法，不僅費時費力、操作困難，而且品質 無法控制，表現在涂層厚薄無法控制、結合力無法控制、批次一致性無法控制等。
發明內容
為解決以上腐蝕防護技術的不足，本發明目的是提供一種提高金屬抗腐耐磨自潤 滑性能的方法，尤其是提供一種通過物理氣相沉積(PvD)方法在異種金屬對偶部件中的其 中一個金屬部件表面鍍上所需的抗腐和耐磨自潤滑膜層，該膜層在飛機飛行和保存的環境 下不僅具有優良的耐磨、承載和潤滑性能，而且具有優異的防腐、耐油、耐氣蝕性能，可起到 表面防護、防腐、密封、潤滑和延長零部件使用壽命的作用。
為達到上述目的，本發明所提供的實施例以一個需要鉚合在鋁合金基座上的鈦合 金部件為例進行說明，其包括如下步驟將去毛刺、拋光、清潔后的鈦合金部件置于工件架上，然后將該工件架放置于真空 鍍膜室中；通過物理氣相沉積方法在該鈦合金部件表面鍍上所需的抗腐蝕膜層；通過物理氣相沉積方法在上述鈦合金部件抗腐蝕膜層表面再鍍上所需的耐磨自 潤滑膜層。上述抗腐蝕膜層包括鋁合金系列的薄膜。上述耐磨自潤滑膜層包括先鍍上的鋁合金混二硫化鉬膜層及后鍍上的二硫化鉬膜層。上述耐磨自潤滑膜層包括先鍍上的鈦合金混二硫化鉬膜層及后鍍上的二硫化鉬膜層。上述耐磨自潤滑膜層包括先鍍上的鋁合金混鈦合金混二硫化鉬膜層及后鍍上的 二硫化鉬膜層。所述物理氣相沉積方法包括磁控濺射方法、多弧離子鍍方法及電子槍蒸發。本發明采用上述方法既能有效提高金屬表面自身的防腐耐磨自潤滑性能，還能有 效防止異種金屬對偶部件間的腐蝕及磨擦，從而延長零件的使用壽命，確保其安全使用。
圖1是本發明用鍍膜技術提高金屬抗腐耐磨自潤滑性能方法流程圖。
具體實施例方式具體實施方式
一一鈦合金部件與一鋁合金基座需要進行鉚合，它們屬于異種金 屬對偶部件。若該鈦合金部件與鋁合金基座直接進行鉚合，它們之間易發生電化學腐蝕，從 而影響其正常工作性能。因此，本實施方式是在該鈦合金部件的表面鍍制抗腐蝕膜層及耐 磨自潤滑膜層后再與鋁合金基座進行鉚合。參閱圖1所示，本發明用鍍膜技術提高金屬抗 腐耐磨自潤滑性能的方法包括如下步驟將去毛刺、拋光、清潔后的鈦合金部件置于工件架 上，然后將該工件架放置于真空鍍膜室中(步驟S100)；通過物理氣相沉積(PVD)方法在該 鈦合金部件的表面鍍上所需的抗腐蝕膜層，在本實施例中，所述抗腐蝕膜層包括鋁合金系 列的薄膜(步驟S101)；通過物理氣相沉積方法在上述鈦合金部件的抗腐蝕膜層表面再鍍 上所需的耐磨自潤滑膜層，在本實施例中，所述耐磨自潤滑膜層包括先鍍上的鋁合金混二 硫化鉬膜層及后鍍上的二硫化鉬膜層(步驟S102)。在步驟SlOl和步驟S102中，所述物理氣相沉積方法包括磁控濺射方法、多弧離子 鍍方法及電子槍蒸發等。在步驟SlOl中鍍制的抗腐蝕膜層及在步驟S102中鍍制的耐磨自潤滑膜層可以在 一個真空鍍膜室內一次鍍膜完成，也可以在兩個或兩個以上獨立的真空鍍膜室依次鍍膜完 成或在連續鍍膜系統中完成。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一不同的是所述耐磨自潤滑膜層包 括先鍍上的鈦合金混二硫化鉬膜層及后鍍上的二硫化鉬膜層。其它均與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一不同的是所述耐磨自潤滑膜層包 括先鍍上的鋁合金混鈦合金混二硫化鉬膜層及后鍍上的二硫化鉬膜層。其它均與具體實施 方式一相同。此外，根據需要及工藝要求也可在所述鋁合金基座表面鍍制鈦合金及二硫化鉬膜 層以防止鈦合金部件與鋁合金基座之間產生腐蝕并提高它們之間的耐磨性。本發明通過在異種金屬對偶部件中的一個金屬部件表面鍍制抗腐和耐磨自潤滑 膜層以防止對偶部件間出現腐蝕及磨擦現象，從而延長零部件的使用壽命，同時提高其使 用安全系數。
權利要求
1.一種用鍍膜技術提高金屬抗腐耐磨自潤滑性能的方法，其特征在于，該方法包括如 下步驟將去毛刺、拋光、清潔后的鈦合金部件置于工件架上，然后將該工件架放置于真空鍍膜 室中；通過物理氣相沉積方法在該鈦合金部件表面鍍上所需的抗腐蝕膜層；通過物理氣相沉積方法在上述鈦合金部件的抗腐蝕膜層表面再鍍上所需的耐磨自潤滑膜層。
2.根據權利要求1所述的用鍍膜技術提高金屬抗腐耐磨自潤滑性能的方法，其特征在 于，所述抗腐蝕膜層包括鋁合金系列的薄膜。
3.根據權利要求1或2所述的用鍍膜技術提高金屬抗腐耐磨自潤滑性能的方法，其特 征在于，所述耐磨自潤滑膜層包括先鍍上的鋁合金混二硫化鉬膜層及后鍍上的二硫化鉬膜層。
4.根據權利要求1或2所述的用鍍膜技術提高金屬抗腐耐磨自潤滑性能的方法，其特 征在于，所述耐磨自潤滑膜層包括先鍍上的鈦合金混二硫化鉬膜層及后鍍上的二硫化鉬膜層。
5.根據權利要求1或2所述的用鍍膜技術提高金屬抗腐耐磨自潤滑性能的方法，其特 征在于，所述耐磨自潤滑膜層包括先鍍上的鋁合金混鈦合金混二硫化鉬膜層及后鍍上的二 硫化鉬膜層。
6.根據權利要求1所述的用鍍膜技術提高金屬抗腐耐磨自潤滑性能的方法，其特征在 于，所述物理氣相沉積方法包括磁控濺射方法、多弧離子鍍方法及電子槍蒸發。
全文摘要
本發明提供一種利用鍍膜技術提高金屬抗腐耐磨自潤滑性能的方法，該方法包括將去毛刺、拋光、清潔后的鈦合金部件置于工件架上，然后將該工件架放置于真空鍍膜室中；通過物理氣相沉積(PVD)方法在該鈦合金部件表面鍍上所需的抗腐蝕膜層；最后通過物理氣相沉積方法在上述鈦合金部件的抗腐蝕膜層表面再鍍上所需的耐磨自潤滑膜層。所述物理氣相沉積方法包括磁控濺射方法、多弧離子鍍方法及電子槍蒸發等。本發明既能提高所鍍金屬部件表面耐磨擦、抗腐蝕、密封及潤滑性能，還能防止異種金屬對偶部件間的腐蝕及磨擦，從而延長金屬零部件的使用壽命，同時提高其使用安全系數。
文檔編號C23C14/22GK102115867SQ20091021568
公開日2011年7月6日 申請日期2009年12月30日 優先權日2009年12月30日
發明者汪友林 申請人:森科五金(深圳)有限公司, 深圳森豐真空鍍膜有限公司