一种钢件表面防脱落DLC涂层的制备方法与流程

一种钢件表面防脱落dlc涂层的制备方法
技术领域
1.本发明涉及钢件表面处理工艺，具体涉及钢件表面防脱落dlc涂层的制备方法。


背景技术：

2.随着动车行业的发展，在动车运行过程中，发动机是提供动力的主要来源。滚轮类产品被广泛应用于动车发动机，而其中对滚轮销要的求逐步增高，尤其是功能面上的性能，因为该性能决定了凸轮系统的寿命。滚轮销往往要求高表面硬度，抗咬粘力，有高耐磨性，低摩擦系数等。所以dlc即类金刚石镀膜技术已经开始渐渐应用在滚轮销上。
3.虽然类金刚石碳膜具有高硬度和弹性磨量、低摩擦系数、优异的耐磨损性和耐腐蚀性等优异性能，但因为键与键的结合方式，其内部会存在一部分残余应力，所以薄膜与工件之间的结合强度不高。当发生dlc层脱落时，脱落的dlc层不仅意味着会影响工件的清洁度，寿命等，还会导致活塞在运动过程中发生卡滞现象，产生一系列严重的后果。因此，为杜绝此类问题，对于待镀膜表面的处理显得非常重要。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种钢件表面防脱落dlc涂层的制备方法，其能够提高dlc涂层与钢件表面的结合力，提高dlc涂层的稳定性。
5.本发明所述的钢件表面防脱落dlc涂层的制备方法，其包括如下步骤：
6.s1，硬化热处理，提升钢件整体硬度；
7.s2，去应力时效处理，释放钢件内应力；
8.s3，抛光处理；
9.s4，振动光饰处理，去除钢件表面氧化膜；
10.s5，喷涂处理，在钢件表面涂覆dlc涂层。
11.进一步，所述s3进行抛光处理前对抛光设备进行成分检测，排除含有si元素的抛光设备。
12.进一步，所述抛光设备为砂轮或砂纸。
13.进一步，所述s4中进行振动光饰处理的抛磨块根据钢件的力学性能进行确定。
14.进一步，振动光饰处理完成后1h内进行喷涂处理。
15.本发明与现有技术相比具有如下有益效果。
16.1、本发明在硬化热处理和去应力时效处理后，先进行抛光处理，保证钢件表面粗糙度均匀一致，以确保后续dlc涂层附着力稳定，避免了出现局部脱落。并且抛光处理还能去除钢件表面毛刺，避免了毛刺导致局部的dlc涂层不稳定。抛光处理后进行振动光饰处理，有效去除钢件表面的氧化膜，使得dlc涂层与钢件结合更好，从而提升了dlc涂层的结合稳定性。
17.2、本发明所述制备方法流程简单，成本低。
附图说明
18.图1是去应力时效处理后钢件表面的微观形貌示意图；
19.图2是振动光饰处理前、后钢件表面的粗糙度统计图。
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明作详细说明。
21.一种钢件表面防脱落dlc涂层的制备方法，其包括如下步骤：
22.s1，硬化热处理，钢件材质为18crnimo7-6，置于850℃的温度下恒温保温2小时，随后置于回火温度下恒温保温3小时，保证钢件分子结构形成，提升钢件整体硬度。
23.s2，去应力时效处理，将钢件置于380℃温度下保持一段时间，充分释放钢件内应力。观察去应力时效处理后的钢件表面，可以看到表面已经开始形成氧化膜，这种氧化膜对于dlc涂层来说是一种不稳定薄膜，氧化膜的存在会导致dlc涂层与基体结合力减弱，导致dlc层脱落。
24.s3，抛光处理，将零件置于抛光设备上，使用专用抛光砂轮对零件表面进行均匀的抛光，抛光时间约10分钟，在去除毛刺的同时，保证了钢件表面的结构稳定性。进行抛光处理前对抛光设备进行成分检测，排除含有si元素的抛光设备，避免si元素在后续喷涂dlc涂层时与涂料产生反应，影响dlc涂层的组织均匀性。
25.s4，振动光饰处理，将钢件和抛磨块、水、研磨剂配制好放进振动光饰机中，所述抛磨块为斜三角柱形高铝瓷，依靠容器的规律性振动，使抛磨块周期性地离开、接触钢件，产生相对运动、相互摩擦，以去除凸出于钢件表面和周边的毛刺和因热处理产生的氧化膜，振动光饰处理时间为90分钟。参见图2，经过振动光饰处理后，钢件表面粗糙度明显降低。
26.s5，喷涂处理，在钢件表面涂覆dlc涂层。需要说明的是，在振动光饰处理完成后1h内进行喷涂处理，避免因存放时间过长钢件表面形成氧化膜，
27.通过划痕法对dlc涂层的附着力进行检测，检测结果参见表1。
28.表1 dlc涂层与钢件的附着力
29.样品序号附着力/n160263362459561662757858960平均值60.2
30.附着力检测结果平均值为60.2n，大于附着力要求值50n，从而证明了该发明能够解决钢件因表面微观分子原因导致dlc涂层脱落的问题，提高了dlc涂层的稳定性。
31.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精
神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种钢件表面防脱落dlc涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s1，硬化热处理，提升钢件整体硬度；s2，去应力时效处理，释放钢件内应力；s3，抛光处理；s4，振动光饰处理，去除钢件表面氧化膜；s5，喷涂处理，在钢件表面涂覆dlc涂层。2.根据权利要求1所述的钢件表面防脱落dlc涂层的制备方法，其特征在于：所述s3进行抛光处理前对抛光设备进行成分检测，排除含有si元素的抛光设备。3.根据权利要求2所述的钢件表面防脱落dlc涂层的制备方法，其特征在于：所述抛光设备为砂轮或砂纸。4.根据权利要求1或2所述的钢件表面防脱落dlc涂层的制备方法，其特征在于：所述s4中进行振动光饰处理的抛磨块根据钢件的力学性能进行确定。5.根据权利要求1或2所述的钢件表面防脱落dlc涂层的制备方法，其特征在于：振动光饰处理完成后1h内进行喷涂处理。

技术总结
本发明公开了一种钢件表面防脱落DLC涂层的制备方法，其包括如下步骤：S1，硬化热处理，提升钢件整体硬度；S2，去应力时效处理，释放钢件内应力；S3，抛光处理；S4，振动光饰处理，去除钢件表面氧化膜；S5，喷涂处理，在钢件表面涂覆DLC涂层。其能够提高DLC涂层与钢件表面的结合力，提高DLC涂层的稳定性。提高DLC涂层的稳定性。提高DLC涂层的稳定性。


技术研发人员：宋代骄 唐松 焦泽钧 甘勇 李东斌 黎大勇 凌泽远 王弢
受保护的技术使用者：重庆红江机械有限责任公司
技术研发日：2022.04.14
技术公布日：2022/7/15