离子氮化和真空PVD镀层组合的应用

离子氮化和硬质材料用于加工塑料和弹性体材料PVD涂层的组合处理方法可以有效地抑制磨损、冷焊、腐蚀和材料积累。除了提高表面硬度和耐化学性外，该组合工艺还可以优化强度和韧性。

关键参数包括材料的选择、等离子热处理工艺类型和涂层类型。等离子体热处理工艺温度低，工件尺寸和韧性变化小，材料选择范围广。涂层的工艺温度可低至180°C。因此渗碳和PVD硬膜涂层组合工艺也是一种选择。除传统的硬膜涂层外，W-C:H干润滑膜可应用于低摩擦领域。

等离子渗氮及PVD涂层组合工艺在大型零件中的应用已经产业化。

如何避免塑料加工过程中的磨损、腐蚀和材料积累是关键。因此，在具体应用中，表面、加工表面和模具表面必须合理匹配。等离子体氮处理后沉积合适的硬膜是一种有效的方法。等离子体辅助化学热处理层和涂层的组合应用可以有效地提高产品性能，降低单位成本。

同时，塑料加工领域工具表面的有效改性也越来越普遍。成功的关键在于是否正确理解工具及其表面特性。例如，预防金属疲劳应从材料及相关热处理工艺的初始选择开始。机械设备和模具的制造将直接影响塑料材料和工具表面的化学反应。

等离子渗氮是生成界面膜层的一种非常有效的热处理方法。辉光放电等离子体中的氮扩散到膜层中，以提高工件的表面硬度。在工艺过程中，待处理的工件为阴极，数百伏特和50-500伏特中的氢和氮混合物Pa在压力下对阳极施加偏压。阴极势降时，由于基体表面温度高达450°C以上，氮离子加速并撞击基体表面，使氮渗入工具。这样，就可以形成含铁或铬、钼、铝和镁的氮化物化合物和扩散层。其表面硬度可达1万HV甚至更高。通常，工件的表面主要是被称为白层的铁氮化合物。氮含量可根据应用需要进行调整甚至完全抑制，为后续的硬材料涂层创造更好的表面条件。从工件表面到核心几十毫米的扩散层的硬度非常温和。

电弧蒸发工艺在工业沉积硬膜中起着非常重要的作用，因为它简单方便。在工艺过程中，涂层金属在表面边界快速移动产生的电弧获得蒸发和电离。当工件底盘通过负偏压时，金属离子加速冲击工件。电弧蒸发工艺是一种典型的方法，只是用物理方法蒸发金属，而不是任何中介挥发性化合物PVD(物理气相沉积)工艺。通过添加含氮或含碳气体，氮化物和碳化物金属膜可以形成。薄膜具有很高的微硬度（TiN约2500HV、CrN约2100HV、TiCN约3000HV、AlTiN约2800HV）、摩擦性能低，化学惰性好。工艺温度一般为180°C在上述情况下，可获得高质量的涂层。PVD该工艺也可用于渗碳钢。氮化和涂层技术的特点使得可以组合总长度为4米的工件。也可以组合直径1.5米、长度2米的大组件。