(Ti,Al)N涂層組成相與性能的研究.pdf

1、利用物理氣相沉積方法中的空心陰極離子束輔助多弧離子鍍沉積技術，在高速鋼W6Mo5Cr4V2表面沉積了(Ti，Al)N涂層;采用X射線衍射儀(XRD)、激光共聚焦顯微鏡(CLSM)分別檢測和觀察了涂層的物相及表面形貌，通過微納米力學測試系統(tǒng)(UNMT-1CETR)對涂層的摩擦系數(shù)、硬度、膜-基結合力進行了表征;對涂層的沉積機理、涂層的相組成與其力學性能關系等進行了研究;探討了靶材成分對(Ti，Al)N涂層的相組成、表面質量及力學性能的影響

2、。
　　研究結果表明，通過對Ti-Al-N系各物相的熱力學及力學基本數(shù)據(jù)的分析及計算，非平衡相Ti1-xAlxN為涂層中綜合力學性能影響較大的物相，三元物相中Ti3AlN和AlTi3N最易生成，由于PVD過程為非平衡狀態(tài)，采用其方法在本實驗條件下制取的涂層主要物相由Al溶入TiN為基而形成的Ti1-xAlxN和AlTi3N構成。沉積層中Ti1-xAlxN相的數(shù)量隨著Al含量的增加先增后減，50％Al時比例最高，此時制得的涂層具有最

3、優(yōu)異的綜合性能，檢測到沉積層的表面粗糙度0.3188，摩擦系數(shù)0.6074，硬度值34.19GPa，膜-基結合力37.5N。空心陰極離子束輔助多弧離子鍍沉積(Ti，Al)N涂層，有利于形成結晶細小致密、連續(xù)的膜層;離子束轟擊基體提高溫度的同時也促進了“混合界面”的生成，從而提高了涂層-基體間結合力;離子束對多弧作用產(chǎn)生的粒子有附加的轟擊和碎化作用，提高了粒子離化效果，顯著減少了涂層中“大顆粒”現(xiàn)象，涂層的摩擦系數(shù)和表面形貌得到明顯改善。