1.工程机械耐磨铲刀片的制备方法,其特征在于,铲刀片零件材料经过轧制、淬火、高温回火后,采用离子镀方法进行表面渗碳处理,然后再通过磁控溅射方法沉积表面的W过渡层和WTiTaB硼化物梯度涂层,沉积时采用1个C离子镀靶,1个W磁控溅射靶和1个WTiTaB磁控溅射复合靶,具体包括以下步骤:(1)铲刀片零件加工:轧制;
(2)铲刀片零件热处理:淬火→高温回火;
(3)零件表面处理:将零件依次放入酒精和丙酮中,超声清洗各30‑40min,去除表面杂‑3 质和附着物,干燥充分后放入PVD复合镀膜机,抽真空至(5.0‑5.5)×10 Pa,加热至300‑
350℃,保温30‑40 min;
(4)表面辉光清洗:通Ar气,其压力为2.0‑2.2 Pa,温度280‑300 ℃,打开偏压电源电压
650‑700 V,占空比0.3‑0.4,表面辉光放电清洗30‑40 min;
(5)表面离子清洗:偏压调至500‑550 V,占空比0.3‑0.4,Ar气压1.2‑1.5 Pa,温度260‑
300℃,开启离子源,离子清洗20‑25 min,开启电弧C靶电源,C靶电流100‑110 A,离子轰击
2‑3 min;
(6)离子镀渗碳:C靶离子镀电源调为90‑100 A,Ar气压1.0‑1.5 Pa,基体偏压调至400‑
450 V,温度250‑300 ℃,进行离子渗碳20‑30 min;
(7)沉积W过渡层:Ar气压调为0.9‑1.0 Pa,偏压降为300‑330 V,沉积温度250‑300℃,关闭C靶电流,打开W靶电流100‑110 A,沉积W过渡层5‑10 min;
(8)沉积WTiTaB硼化物梯度涂层:Ar气压调为0.9‑1.0 Pa,偏压调为230 V,沉积温度
230‑250 ℃,关闭W靶电流,打开WTiTaB磁控溅射靶电流60 A,沉积WTiTaB复合层4‑5 min;
其它参数不变,增加WTiTaB磁控溅射靶电流至65A,沉积WTiTaB复合层4‑5 min;每间隔4‑5 min,靶电流增加5 A,直至靶电流增至110 A,再沉积WTiTaB复合层4‑5 min;
后处理:关闭各靶电源、离子源及气体源,涂层结束。
2.如权利要求1所述的工程机械耐磨铲刀片的制备方法,其特征在于,铲刀片零件基体材料为Q345、Q460、45钢、40Cr中碳钢及其合金钢的一种。
3. 如权利要求1所述的工程机械耐磨铲刀片的制备方法,其特征在于,步骤(6)中离子镀渗碳所使用的是C离子镀靶材,靶材所采用的C粉末颗粒直径为30‑50 nm。
4. 如权利要求1所述的工程机械耐磨铲刀片的制备方法,其特征在于,步骤(7)中沉积W过渡层所使用的是W磁控溅射靶材,靶材所采用的W粉末颗粒直径为50‑70 nm。
5. 如权利要求1所述的工程机械耐磨铲刀片的制备方法,其特征在于,步骤(8)中沉积WTiTaB硼化物梯度涂层所使用的是WTiTaB磁控溅射靶材,靶材所采用的粉末颗粒直径为
60‑100 nm。
6.如权利要求1所述的工程机械耐磨铲刀片的制备方法,其特征在于,步骤(8)中靶材所采用的粉末颗粒中WTiTaB,靶材各元素的原子百分比含量为:W:50‑55at.%,Ti:15‑
25at.%,Ta:5‑15at.%,B:10‑20at.%。
7.如权利要求1‑6任一项所述的制备方法制备的铲刀片,其特征在于,铲刀片零件基体(1)表面向外依次具有表面渗碳扩散层(2)、W过渡层(3)和WTiTaB硼化物梯度涂层(4)。