王彦峰
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李争显
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王浩楠
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杜继红
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张长伟
稀有金属材料与工程
以TiN、TiAlN为主的过渡族金属氮化物硬质涂层以其较高的表面硬度、良好的耐磨以及抗高温氧化性能,被广泛应用于材料表面防护涂层.然而,涂层内部积聚的高内应力却容易引发涂层与基体的结合力问题.利用PVD技术很难在材料表面制备出厚度超过10μm的TiN或TiAlN涂层.多层复合结构能够有效控制涂层中的应力分布,从而使得其成为获得较厚硬质涂层的一种有效方法.本工作在TC4合金以及Si (100)基体上利用等离子增强离子镀技术制备了具有不同复合层数的多层Ti/TiN涂层,并研究了复合层数对涂层力学性能的影响.结果表明,随着复合层数的增加,涂层的各项力学性能得到了显著强化.涂层的显微硬度nV0.25高达27500MPa,厚度大于50 μm,且具有较好的韧性.涂层的韧性与显微硬度成正比例关系.同时,48层复合结构的Ti/TiN涂层具有低于0.35的摩擦系数以及最佳的抗磨损性能.然而,随着复合层数的进一步增加,涂层与基体的界面结合强度显著弱化.
关键词:
Ti/FiN涂层
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多层结构
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显微硬度
,
摩擦性能
,
韧性
