苏永要
,
王锦标
,
田亮亮
,
赵海波
,
涂铭旌
,
赵黎宁
,
邓涛
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.18.018
采用离子辅助增强磁控溅射与离子蒸发镀二元组合源设备在高速钢基体沉积出微量 Al 掺杂的TiN涂层(Al-TiN),利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计对涂层的组成成分、相结构、膜基结合力及显微硬度进行了分析；用摩擦磨损实验机及台阶仪分析了薄膜的摩擦磨损性能。研究了微量 Al 掺杂对薄膜的微结构及性能的影响。结果表明,TiN 涂层中微量Al的存在使涂层的膜基结合力、耐摩擦磨损性能得到明显改善。
关键词:
高速钢
,
组合源
,
Al-TiN
,
摩擦磨损
辛欣
,
苏永要
,
王愉
,
喻燕
,
冷永祥
电镀与涂饰
用等离子体增强磁控溅射(PEMS)方法制备了TiSiCN、TiCrSiCN和CrSiCN涂层,并在空气中进行700℃退火处理.利用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪表征了退火处理前后涂层的断面形貌、成分和微结构.研究了退火处理对3种涂层的硬度、韧性和膜基结合性能的影响以及它们的高温抗氧化性能.结果表明:退火处理后,TiSiCN涂层表面形成了一层均匀且较厚(1.50 μm)的富氧层;CrSiCN涂层的氧化层不均匀且富氧层较薄(0.50μm);TiCrSiCN涂层较致密,未检测到氧化物存在.3种涂层的韧性和硬度在退火后都出现不同程度的降低,硬度分别降低了20GPa(TiSiCN涂层)、9 GPa (CrSiCN涂层)和5 GPa (TiCrSiCN涂层).退火后,TiSiCN涂层与基体的结合性能有较明显的提高,TiCrSiCN涂层的膜基结合性能变化不大,CrSiCN涂层的结合性能则出现一定减弱.TiSiCN和CrSiCN涂层的脆性氧化层易产生分层和剥离,而TiCrSiCN涂层表现出最佳的高温抗氧化性能.
关键词:
钛硅碳氮
,
钛铬硅碳氮
,
铬硅碳氮
,
纳米复合涂层
,
等离子体增强磁控溅射
,
高温退火
,
抗氧化性
苏永要
,
胡荣
,
王锦标
,
冯桐
,
鲜济遥
电镀与涂饰
利用蒸发与磁控溅射二元组合源设备,通过控制沉积时间在钨钴类硬质合金螺纹刀表面制备了不同膜厚的(Ti,Al)N涂层.采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪、维氏显微硬度计、洛氏硬度计和摩擦试验机考察了涂层厚度对涂层微观结构、表面形貌、元素组成、显微硬度、膜-基结合力及摩擦磨损性能的影响,并通过切削40Cr钢材研究了涂层刀具的切削特性.结果表明,沉积6h所得涂层(膜厚约5.0 μm)的复合硬度(涂层+基材的显微硬度)显著高于沉积2h(膜厚约1.8 μm)所得涂层,但膜-基结合力更弱,磨耗速率更快.
关键词:
氮化钛铝
,
涂层
,
钨钴类硬质合金
,
刀具
,
厚度
,
磁控溅射
,
真空镀
,
摩擦学
