刘红亮 陶冶
物理测试
利用MeVVA离子源技术对阴极磁过滤真空弧沉积的TiAlN薄膜进行了不同注入剂量的Nb及Nb+C离子注入。采用EDS、TEM、GIXRD、显微硬度等测试方法研究了离子注入剂量对于薄膜微观结构和性能的影响。结果表明，注入剂量为Nb5×1017 ions/cm2+C5×1017 ions/cm2时，Nb在TiAlN薄膜内的注入投影射程为130nm；在薄膜表层形成厚度约50nm的非晶与纳米晶的复合结构；在次表层，晶粒发生局部扭曲变形。随着离子注入剂量的增加，薄膜与基底的复合硬度由HV1900增加到HV3000，在高剂量离子注入条件下，薄膜的硬度提升更为显著。
关键词:
离子注入
,
TiAlN film
,
amorphous
,
nano crystalline
M.S. Li
金属学报(英文版)
Owing to the characteristics of arc ion plating(AIP) technique, the structure and com-position of TiAlN films can be tailored by controlling of various parameters such ascompositions of target materials, N2 partial pressure, substrate bias and so on. ln thisstudy, several titanium aluminum nitride films were deposited on 1Cr11Ni2 W2Mo Vsteel for compressor blade of areo-engine under different d.c pulse bias voltage and ni-trogen partial pressure. The effects of substrate pulse bias and nitrogen partial pressureon the deposition rate, droplet formation, microstruture and elemental component ofthe films were investigated.
关键词:
TiAlN film
,
null
,
null
,
null
曹慧
,
张发
,
孟超平
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.10.017
目的在GCr15轴承钢和W18Cr4V高速钢基体上制备硬质耐磨的纳米TiAlN薄膜,以此来提高GCrl5和W18Cr4V钢的使用寿命.方法采用直流反应磁控溅射的方法,以氩气为工作气体,氮气为反应气体,采用反复试验并优化后的一组参数,在两种常用的钢基体上制备高质量的耐磨薄膜.通过XRF、XRD、AFM和SEM研究了薄膜的元素含量、表面形貌和物相组成等结构特点,借助销盘式摩擦磨损试验机研究了薄膜的摩擦磨损性能.结果两组钢基体上薄膜的化学成分接近,Ti和Al元素的原子数分数之比为1∶1,薄膜主要由AlN、TiN和TiAlN相组成,且在(111)方向具有择优生长取向,薄膜的平均晶粒尺寸分别为24.15 nm和28.32 nm;薄膜呈现岛状生长,表面的平均粗糙度为15.8 nm和17.6 nm,硬度值不足2500HV,摩擦系数分别为0.5和0.4,薄膜的磨损量分别为89 μg和56 μg.结论薄膜结构由硬质陶瓷相组成,平均晶粒尺寸较小,薄膜的摩擦系数稳定,磨损量较小,耐磨效果较好.
关键词:
磁控溅射
,
TiAlN薄膜
,
微观结构
,
摩擦磨损
,
纳米
,
显微硬度
