李明升
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范永中
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张淑娟
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祝文
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段为梁
稀有金属材料与工程
利用非对称双极脉冲磁控溅射技术,双极分别接纯铬靶和纯铝靶,通过调整两靶的功率,以反应溅射的方式沉积不同铬铝比的氮化铬铝涂层.研究不同Al含量的氮化铬铝涂层的结构和硬度.所获得的涂层依次为Cr0.95Al0.05N、Cr0.9Al0.1N、Cr0.83Al0.17N和Cr0.75Al0.25N,均为B1NaCl结构,(220)为主要的织构取向.随着涂层中Al含量的增加,涂层表面突起的尺寸逐渐降低,涂层趋于光滑致密;低Al含量涂层为柱状晶结构,随Al含量提高,涂层结构更加致密,并向等轴晶结构转变.涂层硬度随Al含量的提高先增加后降低,Cr0.83Al0.17N涂层表现出最高的硬度,维氏硬度达到33 GPa以上.
关键词:
非对称双极脉冲磁控溅射
,
氮化铬铝涂层
,
微观结构
,
硬度
范永中
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张淑娟
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涂金伟
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孙霞
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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-100V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Ti0.3gAl0.55Si0.05Y0.01N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:Ti0.39Al0.55Si0.05Y0.01N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Bl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
,
Si和Y掺杂
,
抗氧化性能
,
硬度
,
结合力
