刘明霞
,
马飞
,
黄友兰
,
黄平
,
余花娃
,
张建民
,
徐可为
金属学报
使用磁控溅射法制备了不同调制波长的Ni/Al多层膜，利用X射线衍射（XRD）和高分辨显微技术（HRTEM）对薄膜进行了微结构表征，采用连续刚度法（CSM）研究了不同压入深度下多层膜的硬度。结果表明，随调制波长减小，薄膜呈纳米晶结构特征且存在超硬效应。调制波长L大于30 nm时，纳米压入硬度随压入深度的增加而升高；L小于30 nm时最大压入深度的硬度测量值反而最小。同时发现压入深度较小时硬度相对大小对调制波长不敏感。结合微结构表征，从晶界和膜界的竞比变形角度进行了分析讨论。
关键词:
多层膜
,
hardness
,
loading depth
,
modulated period
,
grain boundary
白涛李东关凯书
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00336
采用表面机械滚压处理(SMRT)方法, 分别在室温空气中和液氮中对304L不锈钢进行处理, 制备出了纳米晶表层. 用OM, SEM, XRD和TEM对试样组织结构的演变进行了分析; 通过测定试样表层到内部的硬度研究了SMRT对试样硬度的影响. 结果表明, 试样表层形成了晶粒取向各异的纳米晶组织, 晶粒尺寸与处理环境和处理次数有关. SMRT还使试样内部产生了大量的机械孪晶和内晶界, 使试样发生了显著的马氏体相变, 硬度显著提高并随距试样表面的距离的增加减小. SMRT与传统的表面纳米化方法相比, 可以在不同的温度和介质环境下对试样进行表面纳米化, 并能形成较厚的硬化层, 而且工业化前景较好.
关键词:
表面机械滚压处理
,
304L stainless steel
,
surface nanocrystallization
,
hardness
,
martensitic tranformation
李铸国
,
俞海良
,
吴毅雄
,
三宅正司
金属学报
利用诱导型等离子体辅助双靶磁控溅射法在Si(100)基板表面沉积Cu含量(原子分数)为0—10.0% 的Ti-Cu-N膜, 研究了Cu含量对薄膜结构及硬度的影响. 结果表明, 添加少量Cu可极大地提高薄膜硬度. Cu含量为2.0%的Ti-Cu-N薄膜具有超硬特性, 硬度HV达到42, 约为纯TiN薄膜硬度的2倍. 超硬质Ti-Cu-N薄膜为nc-TiN/nc-Cu纳米复合薄膜, 具有柱状晶结构. 薄膜的超硬特性源于薄膜的纳米复合结构.
关键词:
磁控溅射
,
ion irradiation
,
nanocomposite film
,
hardness
曲文超吴爱民吴占玲白亦真姜辛
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00712
采用多靶磁控共溅射技术, 利用高纯度Al, Mg和B单质靶材为溅射源, 室温下在单晶Si(100)表面上成功制备了低摩擦系数的非晶态Al-Mg-B硬质薄膜. 通过改变Al/Mg混合靶体积配比及靶材溅射功率来调控薄膜成分, 最终制备的Al-Mg-B薄膜成分接近 AlMgB14相的元素成分比, 其Vickers硬度约为32 GPa. XRD及HR-TEM分析表明, 制备的薄膜均为非晶态. XPS测试表明薄膜内部存在B-B及Al-B单键; FTIR进一步测试表明, 在波数1100 cm-1处出现较为明显的振动吸收峰, 证明制备的薄膜中含有B12二十面体结构, 这也是薄膜具有超硬性的主要原因. 薄膜摩擦磨损测试表明薄膜摩擦系数在0.07左右.
关键词:
磁控溅射
,
Al-Mg-B film
,
hardness
,
B12 icosahedra structure
范永中张淑娟涂金伟孙霞刘芳李明升
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00292
分别在未施加偏压和施加-100 V偏压条件下, 利用磁控溅射技术在压气机叶片用 1Cr11Ni2W2MoV热强不锈钢基体上沉积了Ti0.3Al0.7N和Ti0.39Al0.55Si0.05Y0.01N硬质涂层. 实验结果表明, 施加偏压及Si和Y掺杂明显改变了涂层的相结构, 提高了涂层致密度, 施加-100 V偏压且添加Si和Y的涂层为非晶结构, 表面更加均匀致密. 950 ℃氧化实验表明: Ti0.39Al0.55Si0.05Y0.01NN涂层表面形成极薄且致密的 Al2O3保护性氧化膜, 大大降低了氧化速率. 施加-100 V偏压的(Ti, Al)N和(Ti, Al, Si, Y)N沉积态涂层与未施加偏压的相应涂层相比, 硬度均降低, 尤其是(Ti, Al, Si, Y)N涂层变化显著. 经950 ℃热处理, 施加偏压的(Ti, Al, Si, Y)N涂层硬度略有降低, 这是由于形成了硬度较低的B4相, 而未施加偏压的(Ti, Al, Si, Y)N涂层硬度显著提高, 这归因于B1相固溶体的分解. 划痕测试结果表明, 在实验载荷(50 N)下, 所有涂层均未出现连续性的剥落.
关键词:
磁控溅射
,
(Ti, Al)N
,
doping with Si and Y
,
oxidation-resistance
,
hardness
,
adhesion
