本發(fā)明涉及涂層制造技術(shù)領(lǐng)域，具體為氮化鋁鈦涂層以及其制造方法。

背景技術(shù)：

涂層是涂料一次施涂所得到的固態(tài)連續(xù)膜，是為了防護，絕緣，裝飾等目的，涂布于金屬，織物，塑料等基體上的塑料薄層。涂料可以為氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)，通常根據(jù)需要噴涂的基質(zhì)決定涂料的種類和狀態(tài)。物理氣相沉積技術(shù)表示在真空條件下，采用物理方法，將材料源—固體或液體表面氣化成氣態(tài)原子、分子或部分電離成離子，并通過低壓氣體過程，在基體表面沉積具有某種特殊功能的薄膜的技術(shù)。物理氣相沉積的主要方法有，真空蒸鍍、濺射鍍膜、電弧等離子體鍍、離子鍍膜，及分子束外延等。

但是，現(xiàn)有氮化鋁鈦涂層制造時所用的真空加熱罐結(jié)構(gòu)較為簡單，功能性低，無法提升涂層的制造效率；因此，不滿足現(xiàn)有的需求，對此我們提出了氮化鋁鈦涂層以及其制造方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供氮化鋁鈦涂層以及其制造方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的現(xiàn)有氮化鋁鈦涂層制造時所用的真空加熱罐結(jié)構(gòu)較為簡單，功能性低，無法提升涂層的制造效率的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：氮化鋁鈦涂層，包括以下質(zhì)量百分比組分：

鐵65%；

鉻16%；

鎳12%；

鉬4.95%；

錳1.5%；

硅0.5%；

碳0.01%；

磷0.02%；

硫0.02%。

優(yōu)選的，所述的氮化鋁鈦涂層的制造方法，包括以下步驟：

步驟一：按照重量百分比將制作氮化鋁鈦涂層的原料倒入真空加熱罐內(nèi)；

步驟二：利用抽真空系統(tǒng)抽出罐內(nèi)氣體，使內(nèi)部處于真空狀態(tài)，開啟陶瓷加熱器，將溫度升高至1600℃，熔煉各組分；

步驟三：打開真空加熱罐下端的振動電機，依靠加熱罐支腿下端的彈簧帶動整個罐體振動，使內(nèi)部物料相互碰撞，以加快熔煉速度；

步驟四：熔煉完成后，將溫度提升至1700℃，精煉30分鐘；

步驟五：精煉完成后，降低溫度至1650℃，靜置30分鐘；

步驟六：將鑄鐵模具放置在澆筑臺上，啟動四周的液壓缸，帶動輸出端夾板夾緊模具，開啟真空加熱罐下端的電磁排料閥，進行澆筑；

步驟七：開啟澆筑臺內(nèi)的散熱風(fēng)扇，依靠風(fēng)冷使模具快速降低至室溫，形成鑄錠；

步驟八：去除鑄錠表面的氧化皮，將其置于鍛壓器械，加熱至1200℃后，進行鍛壓處理；

步驟九：鍛壓完畢后，將其置入加熱爐中，在900℃溫度下加熱5小時，使鑄錠固熔，制得涂層靶材;

步驟十：將涂層靶材置于工件上，在真空條件下，采用低電壓、大電流的電弧放電方式，利用氣體放電使涂層靶材蒸發(fā)并在電場的電離作用下，沉積在工件上，形成氮化鋁鈦涂層；

其中，所述真空加熱罐包括加熱罐主體，所述加熱罐主體的上端安裝有進料閥，所述加熱罐主體的下端安裝有電磁排料閥，所述加熱罐主體的一側(cè)安裝有真空排氣閥，所述加熱罐主體的前端面上安裝有配電箱，所述加熱罐主體的外部安裝有支撐架，所述支撐架的下端安裝有支腿，且支腿設(shè)置有四個，所述支腿的下端安裝有上支板，所述上支板的下方設(shè)置有下支板，所述上支板和下支板之間安裝有彈簧，所述加熱罐主體的下方設(shè)置有澆筑臺，所述澆筑臺通過連接支架與加熱罐主體固定連接，且連接支架設(shè)置有四個，所述澆筑臺的四周均安裝有托板，所述托板的上表面安裝有液壓缸，所述液壓缸的輸出端上安裝有夾板，所述澆筑臺的內(nèi)部安裝有散熱風(fēng)扇，且散熱風(fēng)扇設(shè)置有五個，所述澆筑臺內(nèi)部的下端安裝有振動電機，所述加熱罐主體的內(nèi)壁上設(shè)置有中空層，所述中空層的內(nèi)壁上設(shè)置有陶瓷加熱器，所述陶瓷加熱器的內(nèi)壁上設(shè)置有石英內(nèi)膽壁。

優(yōu)選的，所述上支板下表面的中間位置處安裝有橡膠阻尼桿，且橡膠阻尼桿與上支板固定連接，所述澆筑臺的下端安裝有絲桿，所述絲桿的外壁上安裝有加重塊，且加重塊與絲桿螺紋連接。

優(yōu)選的，所述夾板的外壁上設(shè)置有防滑紋，且防滑紋與夾板為一體結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述陶瓷加熱器的內(nèi)部安裝有鐵鉻鋁合金電阻絲，所述陶瓷加熱器的外壁上設(shè)置有熱量槽。

優(yōu)選的，所述散熱風(fēng)扇的上表面安裝有銅制防護網(wǎng)，所述澆筑臺的外壁上設(shè)置有排氣孔，且排氣孔設(shè)置有若干個。

優(yōu)選的，所述中空層的內(nèi)部安裝有水冷盤管，所述水冷盤管的上端設(shè)置有進水口，所述水冷盤管的下端設(shè)置有回水口。

優(yōu)選的，所述真空排氣閥上安裝有測溫裝置，所述真空排氣閥的進氣端與抽真空裝置連接。

優(yōu)選的，所述配電箱的外壁上設(shè)置有電源開關(guān)，所述電源開關(guān)的一側(cè)設(shè)置有電壓表，所述電壓表的一側(cè)設(shè)置有電流表，所述電流表的一側(cè)設(shè)置有顯示屏，所述配電箱的上表面和下表面均設(shè)置有散熱槽。

優(yōu)選的，所述支腿之間安裝有加固桿，所述下支板的下表面安裝有減震防滑墊，且減震防滑墊與下支板固定連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明的氮化鋁鈦涂層由鐵、鉻、鎳、鉬、錳、硅、碳、磷、硫按照一定組分熔煉制成，具有較好的強度以及防腐蝕性能，其在制作時采用的真空加熱罐下端安裝有澆筑臺，澆筑臺的四個方位各安裝有一組液壓夾持機構(gòu)，用于固定該次加工需要的鑄鐵模具，使得真空加熱罐在熔煉、精煉完畢后，可通過電磁排料閥將溶液直接導(dǎo)入模具內(nèi)部，縮短了熔煉、精煉、鑄造工序間的加工間隙，有效提高了氮化鋁鈦涂層的制造效率。

2、通過在澆筑臺內(nèi)安裝五組散熱風(fēng)扇，且散熱風(fēng)扇的上表面設(shè)置有銅制防護網(wǎng)，銅制防護網(wǎng)具有較好的導(dǎo)熱性能，能夠吸收模具澆筑后產(chǎn)生的熱量，并配合散熱風(fēng)扇持續(xù)散出，達到快速降溫的目的，使得模具內(nèi)的金屬熔液能夠快速固化，加快進行下一工序間隔時間。

3、通過在澆筑臺內(nèi)安裝振動電機，且在真空加熱罐的支腿下端安裝有彈簧機構(gòu)，在熔煉過程中，可啟動振動電機，使加熱罐依靠彈簧作用晃動，帶動內(nèi)部物料相互碰撞，從而有效提升混煉速度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的氮化鋁鈦涂層制造方法流程圖；

圖2為本發(fā)明的真空加熱罐整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的真空加熱罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的澆筑臺內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的澆筑臺俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、加熱罐主體；2、支撐架；3、支腿；4、上支板；5、下支板；6、彈簧；7、橡膠阻尼桿；8、減震防滑墊；9、加固桿；10、進料閥；11、電磁排料閥；12、真空排氣閥；13、測溫裝置；14、配電箱；15、散熱槽；16、電源開關(guān)；17、電壓表；18、電流表；19、顯示屏；20、澆筑臺；21、連接支架；22、托板；23、液壓缸；24、夾板；25、絲桿；26、加重塊；27、中空層；28、水冷盤管；29、進水口；30、回水口；31、陶瓷加熱器；32、鐵鉻鋁合金電阻絲；33、熱量槽；34、石英內(nèi)膽壁；35、防滑紋；36、散熱風(fēng)扇；37、振動電機；38、排氣孔；39、銅制防護網(wǎng)。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。

請參閱圖1-5，本發(fā)明提供的一種實施例：氮化鋁鈦涂層，包括以下質(zhì)量百分比組分：

鐵65%；

鉻16%；

鎳12%；

鉬4.95%；

錳1.5%；

硅0.5%；

碳0.01%；

磷0.02%；

硫0.02%。

進一步，的氮化鋁鈦涂層的制造方法，包括以下步驟：

步驟一：按照重量百分比將制作氮化鋁鈦涂層的原料倒入真空加熱罐內(nèi)；

步驟二：利用抽真空系統(tǒng)抽出罐內(nèi)氣體，使內(nèi)部處于真空狀態(tài)，開啟陶瓷加熱器31，將溫度升高至1600℃，熔煉各組分；

步驟三：打開真空加熱罐下端的振動電機37，依靠加熱罐支腿3下端的彈簧6帶動整個罐體振動，使內(nèi)部物料相互碰撞，以加快熔煉速度；

步驟四：熔煉完成后，將溫度提升至1700℃，精煉30分鐘；

步驟五：精煉完成后，降低溫度至1650℃，靜置30分鐘；

步驟六：將鑄鐵模具放置在澆筑臺20上，啟動四周的液壓缸23，帶動輸出端夾板24夾緊模具，開啟真空加熱罐下端的電磁排料閥11，進行澆筑；

步驟七：開啟澆筑臺20內(nèi)的散熱風(fēng)扇36，依靠風(fēng)冷使模具快速降低至室溫，形成鑄錠；

步驟八：去除鑄錠表面的氧化皮，將其置于鍛壓器械，加熱至1200℃后，進行鍛壓處理；

步驟九：鍛壓完畢后，將其置入加熱爐中，在900℃溫度下加熱5小時，使鑄錠固熔，制得涂層靶材;

步驟十：將涂層靶材置于工件上，在真空條件下，采用低電壓、大電流的電弧放電方式，利用氣體放電使涂層靶材蒸發(fā)并在電場的電離作用下，沉積在工件上，形成氮化鋁鈦涂層；

其中，真空加熱罐包括加熱罐主體1，加熱罐主體1的上端安裝有進料閥10，加熱罐主體1的下端安裝有電磁排料閥11，加熱罐主體1的一側(cè)安裝有真空排氣閥12，加熱罐主體1的前端面上安裝有配電箱14，加熱罐主體1的外部安裝有支撐架2，支撐架2的下端安裝有支腿3，且支腿3設(shè)置有四個，支腿3的下端安裝有上支板4，上支板4的下方設(shè)置有下支板5，上支板4和下支板5之間安裝有彈簧6，加熱罐主體1的下方設(shè)置有澆筑臺20，澆筑臺20通過連接支架21與加熱罐主體1固定連接，且連接支架21設(shè)置有四個，澆筑臺20的四周均安裝有托板22，托板22的上表面安裝有液壓缸23，液壓缸23的輸出端上安裝有夾板24，澆筑臺20的內(nèi)部安裝有散熱風(fēng)扇36，且散熱風(fēng)扇36設(shè)置有五個，澆筑臺20內(nèi)部的下端安裝有振動電機37，加熱罐主體1的內(nèi)壁上設(shè)置有中空層27，中空層27的內(nèi)壁上設(shè)置有陶瓷加熱器31，陶瓷加熱器31的內(nèi)壁上設(shè)置有石英內(nèi)膽壁34。

進一步，上支板4下表面的中間位置處安裝有橡膠阻尼桿7，且橡膠阻尼桿7與上支板4固定連接，澆筑臺20的下端安裝有絲桿25，絲桿25的外壁上安裝有加重塊26，且加重塊26與絲桿25螺紋連接，橡膠阻尼桿7能夠避免彈簧6過度晃動，在一定程度上保證罐體的晃動幅度，澆筑臺20下端的加重塊26可配合涂層制備原料的重量增減，使得裝置的晃動幅度能夠處于一個合適范圍。

進一步，夾板24的外壁上設(shè)置有防滑紋35，且防滑紋35與夾板24為一體結(jié)構(gòu)，防滑紋35能夠提高夾板24的夾持力，使鑄鐵模具的固定更加牢靠。

進一步，陶瓷加熱器31的內(nèi)部安裝有鐵鉻鋁合金電阻絲32，陶瓷加熱器31的外壁上設(shè)置有熱量槽33，陶瓷加熱器31具有較好的保溫和耐熱性能，配合內(nèi)部的鐵鉻鋁合金電阻絲32能夠快速加熱罐體，其熱量從熱量槽33中散出。

進一步，散熱風(fēng)扇36的上表面安裝有銅制防護網(wǎng)39，澆筑臺20的外壁上設(shè)置有排氣孔38，且排氣孔38設(shè)置有若干個，銅制防護網(wǎng)39具有較好的導(dǎo)熱性能，能夠吸收模具澆筑后產(chǎn)生的熱量，并配合散熱風(fēng)扇36持續(xù)散出，達到快速降溫的目的。

進一步，中空層27的內(nèi)部安裝有水冷盤管28，水冷盤管28的上端設(shè)置有進水口29，水冷盤管28的下端設(shè)置有回水口30，水冷盤管28外接水冷循環(huán)系統(tǒng)，能夠方便控制真空加熱罐內(nèi)的溫度。

進一步，真空排氣閥12上安裝有測溫裝置13，真空排氣閥12的進氣端與抽真空裝置連接，測溫裝置13用于檢測罐內(nèi)溫度。

進一步，配電箱14的外壁上設(shè)置有電源開關(guān)16，電源開關(guān)16的一側(cè)設(shè)置有電壓表17，電壓表17的一側(cè)設(shè)置有電流表18，電流表18的一側(cè)設(shè)置有顯示屏19，配電箱14的上表面和下表面均設(shè)置有散熱槽15，配電箱14用于查看真空加熱設(shè)備的運行參數(shù)，以便在出現(xiàn)故障后及時檢修。

進一步，支腿3之間安裝有加固桿9，下支板5的下表面安裝有減震防滑墊8，且減震防滑墊8與下支板5固定連接，減震防滑墊8提高了裝置運行時的穩(wěn)定性。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

技術(shù)特征：

1.氮化鋁鈦涂層，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分比組分：

鐵65%；

鉻16%；

鎳12%；

鉬4.95%；

錳1.5%；

硅0.5%；

碳0.01%；

磷0.02%；

硫0.02%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鋁鈦涂層的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：按照重量百分比將制作氮化鋁鈦涂層的原料倒入真空加熱罐內(nèi)；

步驟二：利用抽真空系統(tǒng)抽出罐內(nèi)氣體，使內(nèi)部處于真空狀態(tài)，開啟陶瓷加熱器（31），將溫度升高至1600℃，熔煉各組分；

步驟三：打開真空加熱罐下端的振動電機（37），依靠加熱罐支腿（3）下端的彈簧（6）帶動整個罐體振動，使內(nèi)部物料相互碰撞，以加快熔煉速度；

步驟四：熔煉完成后，將溫度提升至1700℃，精煉30分鐘；

步驟五：精煉完成后，降低溫度至1650℃，靜置30分鐘；

步驟六：將鑄鐵模具放置在澆筑臺（20）上，啟動四周的液壓缸（23），帶動輸出端夾板（24）夾緊模具，開啟真空加熱罐下端的電磁排料閥（11），進行澆筑；

步驟七：開啟澆筑臺（20）內(nèi)的散熱風(fēng)扇（36），依靠風(fēng)冷使模具快速降低至室溫，形成鑄錠；

步驟八：去除鑄錠表面的氧化皮，將其置于鍛壓器械，加熱至1200℃后，進行鍛壓處理；

步驟九：鍛壓完畢后，將其置入加熱爐中，在900℃溫度下加熱5小時，使鑄錠固熔，制得涂層靶材;

步驟十：將涂層靶材置于工件上，在真空條件下，采用低電壓、大電流的電弧放電方式，利用氣體放電使涂層靶材蒸發(fā)并在電場的電離作用下，沉積在工件上，形成氮化鋁鈦涂層；

其中，所述真空加熱罐包括加熱罐主體（1），所述加熱罐主體（1）的上端安裝有進料閥（10），所述加熱罐主體（1）的下端安裝有電磁排料閥（11），所述加熱罐主體（1）的一側(cè)安裝有真空排氣閥（12），所述加熱罐主體（1）的前端面上安裝有配電箱（14），所述加熱罐主體（1）的外部安裝有支撐架（2），所述支撐架（2）的下端安裝有支腿（3），且支腿（3）設(shè)置有四個，所述支腿（3）的下端安裝有上支板（4），所述上支板（4）的下方設(shè)置有下支板（5），所述上支板（4）和下支板（5）之間安裝有彈簧（6），所述加熱罐主體（1）的下方設(shè)置有澆筑臺（20），所述澆筑臺（20）通過連接支架（21）與加熱罐主體（1）固定連接，且連接支架（21）設(shè)置有四個，所述澆筑臺（20）的四周均安裝有托板（22），所述托板（22）的上表面安裝有液壓缸（23），所述液壓缸（23）的輸出端上安裝有夾板（24），所述澆筑臺（20）的內(nèi)部安裝有散熱風(fēng)扇（36），且散熱風(fēng)扇（36）設(shè)置有五個，所述澆筑臺（20）內(nèi)部的下端安裝有振動電機（37），所述加熱罐主體（1）的內(nèi)壁上設(shè)置有中空層（27），所述中空層（27）的內(nèi)壁上設(shè)置有陶瓷加熱器（31），所述陶瓷加熱器（31）的內(nèi)壁上設(shè)置有石英內(nèi)膽壁（34）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氮化鋁鈦涂層的制造方法，其特征在于：所述上支板（4）下表面的中間位置處安裝有橡膠阻尼桿（7），且橡膠阻尼桿（7）與上支板（4）固定連接，所述澆筑臺（20）的下端安裝有絲桿（25），所述絲桿（25）的外壁上安裝有加重塊（26），且加重塊（26）與絲桿（25）螺紋連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氮化鋁鈦涂層的制造方法，其特征在于：所述夾板（24）的外壁上設(shè)置有防滑紋（35），且防滑紋（35）與夾板（24）為一體結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氮化鋁鈦涂層的制造方法，其特征在于：所述陶瓷加熱器（31）的內(nèi)部安裝有鐵鉻鋁合金電阻絲（32），所述陶瓷加熱器（31）的外壁上設(shè)置有熱量槽（33）。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氮化鋁鈦涂層的制造方法，其特征在于：所述散熱風(fēng)扇（36）的上表面安裝有銅制防護網(wǎng)（39），所述澆筑臺（20）的外壁上設(shè)置有排氣孔（38），且排氣孔（38）設(shè)置有若干個。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氮化鋁鈦涂層的制造方法，其特征在于：所述中空層（27）的內(nèi)部安裝有水冷盤管（28），所述水冷盤管（28）的上端設(shè)置有進水口（29），所述水冷盤管（28）的下端設(shè)置有回水口（30）。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氮化鋁鈦涂層的制造方法，其特征在于：所述真空排氣閥（12）上安裝有測溫裝置（13），所述真空排氣閥（12）的進氣端與抽真空裝置連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氮化鋁鈦涂層的制造方法，其特征在于：所述配電箱（14）的外壁上設(shè)置有電源開關(guān)（16），所述電源開關(guān)（16）的一側(cè)設(shè)置有電壓表（17），所述電壓表（17）的一側(cè)設(shè)置有電流表（18），所述電流表（18）的一側(cè)設(shè)置有顯示屏（19），所述配電箱（14）的上表面和下表面均設(shè)置有散熱槽（15）。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氮化鋁鈦涂層的制造方法，其特征在于：所述支腿（3）之間安裝有加固桿（9），所述下支板（5）的下表面安裝有減震防滑墊（8），且減震防滑墊（8）與下支板（5）固定連接。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了氮化鋁鈦涂層以及其制造方法，涉及涂層制造技術(shù)領(lǐng)域，為解決現(xiàn)有氮化鋁鈦涂層制造時所用的真空加熱罐結(jié)構(gòu)較為簡單，功能性低，無法提升涂層的制造效率的問題。氮化鋁鈦涂層，包括以下質(zhì)量百分比組分：鐵65%；鉻16%；鎳12%；鉬4.95%；錳1.5%；硅0.5%；碳0.01%；磷0.02%；硫0.02%，步驟一：按照重量百分比將制作氮化鋁鈦涂層的原料倒入真空加熱罐內(nèi)；步驟二：利用抽真空系統(tǒng)抽出罐內(nèi)氣體，使內(nèi)部處于真空狀態(tài)，開啟陶瓷加熱器，將溫度升高至1600℃，熔煉各組分，步驟三：打開真空加熱罐下端的振動電機，依靠加熱罐支腿下端的彈簧帶動整個罐體振動，使內(nèi)部物料相互碰撞，以加快熔煉速度。

技術(shù)研發(fā)人員：戴麗娜

受保護的技術(shù)使用者：蘇州科億嘉新技術(shù)開發(fā)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.12.07

技術(shù)公布日：2021.04.09