朱丽慧
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张雨萌
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彭笑
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Peter Leicht
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刘一雄
材料研究学报
用中温化学气相沉积工艺制备TiC0.81N0.48和TiC0.61N0.44O0.15涂层,用显微维氏硬度计测定TiCN和TiCNO涂层的硬度,用X射线衍射仪和激光拉曼光谱仪分析涂层的结构,研究了TiCN和TiCNO涂层在700℃真空退火后的组织结构转变对硬度的影响.结果表明:真空退火后TiC0.81N0.48和TiC0.61N0.44O0.15涂层的硬度先下降,然后趋于稳定.TiC0.81N0.48和TiC0.61N0.44O0.15涂层在700℃真空退火时,C原子从TiCN晶格析出后先形成sp3C;随着退火时间的延长,sp3C逐渐向sp2C转变；随后sp2C团簇增加,无序程度降低,TiCN逐渐分解为TiC和TiN相.硬度的降低,是由于涂层内缺陷密度的减少使应力释放,还与高温下TiC0.81N0.48和TiC0.61N0.44O0.15涂层组织结构的转变,特别是sp3C和sp2C的形成有关.与TiC0.61N0.44O0.15涂层相比,在700℃真空退火时TiC0.81N0.48涂层组织转变的进程加快,热稳定性能较差.
关键词:
材料失效与保护
,
TiCN涂层
,
热稳定性
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相转变
,
硬度
覃正海
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鲜广
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赵海波
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郑永强
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范洪远
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王均
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.06.019
近年来,我国汽车产业迅猛发展,汽车机械零部件的需求给我国切削加工业带来了发展机遇和挑战.汽车安全性和舒适性的要求,国家节能减排、绿色制造的发展战略,指引切削技术向高速、高效、高精、绿色、智能方向发展,对刀具材料的使用性能也提出了更高要求.TiCN涂层刀具因具有高硬度和高耐磨性被大量应用,尤其是在有色金属及合金的切削加工上具有明显优势.综述了TiCN涂层的微观结构,指出C原子具有细化晶粒和抑制柱状晶形成的作用,涂层的结晶度和择优取向随C含量的改变而变化.总结了TiCN涂层的主要性能特点,包括硬度和致硬机理、耐磨性和减摩机理、热稳定性和热失效机制.介绍了TiCN涂层的沉积原理,指出各种制备方法的优缺点和关键工艺参数.分析了以TiCN为基进行改性获得的涂层的国内外最新研究现状,提出对TiCN涂层进行多层化、多元化以及纳米多层化,是进一步提高该涂层在高温条件下综合性能的方法,也是该涂层为适应高速切削、干式切削等新切削技术要求的发展方向.
关键词:
TiCN涂层
,
切削刀具
,
高温性能
