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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114182213A(43)申请公布日2022.03.15(21)申请号202111511806.3(22)申请日2021.12.06(71)申请人西安工业大学地址710021陕西省西安市金花北路4号(72)发明人郭巧琴杨忠夏峰郭永春李建平杨伟马志军段洪波(74)专利代理机构西安铭泽知识产权代理事务所(普通合伙)61223代理人梁静(51)Int.Cl.C23C14/32(2006.01)C23C14/06(2006.01)C23C8/30(2006.01)C23C8/36(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种钛合金耐磨抗氧化复合涂层及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种钛合金耐磨抗氧化复合涂层及其制备方法,涉及金属材料表面处理技术领域。所述制备方法包括以下步骤:S1、将预处理后的钛合金基体置于真空炉中,在真空条件下,获得表面含有碳氮共渗层的钛合金基体;S2、将获得的含有碳氮共渗层的钛合金基体经离子清洗后,在氩气和氮气的混合气体条件下,采用电弧离子镀Cr靶,在其表面首先沉积过渡层;S3、在获得的过渡层表面施镀工作层,即在钛合金基体表面获得耐磨抗氧化复合涂层。本发明采用等离子碳氮共渗/电弧离子镀复合技术制备抗冲击、耐磨涂层,使钛合金表面具有良好的抗冲击、耐磨及减摩性能,提升钛合金在装甲上的服役寿命。CN114182213ACN114182213A权利要求书1/1页1.一种钛合金耐磨抗氧化复合涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、将预处理后的钛合金基体置于真空炉中,在真空条件下,加热至900~950℃,随后通入甲烷、氨气、氮气混合气体,腔室气压为80~120Pa,并保温8~12h,获得表面含有碳氮共渗层的钛合金基体;S2、将获得的含有碳氮共渗层的钛合金基体经抛光处理后,在氩气和氮气的混合气体下,采用电弧离子镀Cr靶,在其抛光面上施镀过渡层;S3、在氮气和氩气的混合气体下,采用电弧离子镀Cr靶、Al靶、Ti靶,在获得的过渡层表面施镀工作层,即在钛合金基体表面获得所述耐磨抗氧化复合涂层。2.根据权利要求1所述的钛合金耐磨抗氧化复合涂层的制备方法,其特征在于,S2中,在制备过渡层时,含有碳氮共渗层的钛合金基体温度为200‑500℃,电弧离子镀基体偏压为‑700~‑900V,靶功率100~300W,靶基距10‑20cm,Cr靶电流80A,氩气和氮气流量比为1:1.6~3.5,镀膜时间60min。3.根据权利要求1所述的钛合金耐磨抗氧化复合涂层的制备方法,其特征在于,S3中,在制备工作层时,含有碳氮共渗层的钛合金基体温度为200~500℃,基体偏压为‑100~‑400V,电弧离子镀Cr靶电流为65A,Al靶电流为60A,Ti靶电流为60A;镀膜时间60min。4.根据权利要求3所述的钛合金耐磨抗氧化复合涂层的制备方法,其特征在于,S3中,氮气与氩气的流量比为1:1,腔室气压为2.0Pa。5.根据权利要求1所述的钛合金耐磨抗氧化复合涂层的制备方法,其特征在于,S1中,钛合金基体预处理是通过乙醇和丙酮循环清洗,使钛合金基体粗糙度为Ra0.4~1.6。6.根据权利要求1所述的钛合金耐磨抗氧化复合涂层的制备方法,其特征在于,S1中,所述甲烷、氨气、氮气的比例为15~20:5~10:75。7.根据权利要求1所述的钛合金耐磨抗氧化复合涂层的制备方法,其特征在于,在含有碳氮共渗层的钛合金基体表面制备过渡层之前还经辉光处理,其中,辉光处理条件为,真空度5×10‑3Pa,偏压‑800V,Ar流量170sccm,清洗10~20min以去除含有碳氮共渗层的钛合金基体表面氧化物和污染物。8.一种权利要求1~7任一项所述的制备方法制得的钛合金耐磨抗氧化复合涂层。2CN114182213A说明书1/6页一种钛合金耐磨抗氧化复合涂层及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及金属材料加工技术领域,具体涉及一种钛合金耐磨抗氧化复合涂层及其制备方法。背景技术[0002]钛合金具有比刚度、比强度高,塑性、韧性好,耐热性、耐腐蚀性优良,是一种理想的装甲材料。但是,钛合金硬度低,耐磨性差,易发生粘着磨损,极大地限制了钛合金装甲的服役性能及服役寿命。同时,钛合金装甲高温氧化严重,氧化后塑韧性显著降低,直接影响钛合金装甲的防护性能。尤其是钛合金装甲在承受外部冲击转动载荷时,转动载荷形成的摩擦特性,会发生冲击物与钛合金装甲之间粘着磨损,从而刮损钛合金装甲。同时,摩擦生热引起的氧化致使钛合金装甲表面塑韧性显著降低,严重降低钛合金装甲的抗冲击性能。因此,提高钛合金的耐磨性及抗氧化性,对于提高钛合金装甲的服役性能及服役寿命至关重要。[0003]为改善钛合金装甲表面性能,使之