發(fā)布時間：2024-07-02 18:33

　　目的探究脈沖偏壓對TiAlSiN涂層結構及力學性能、耐磨性能、抗氧化性能的影響規(guī)律及機制。方法采用陰極電弧離子鍍膜技術,調控偏壓參數(shù)并在M2高速鋼上沉積TiAlSiN涂層,利用SEM、XRD、3D輪廓儀、金相顯微鏡、劃痕儀、摩擦磨損試驗儀等儀器及高溫氧化試驗,對涂層結構及性能進行分析表征。結果偏壓為50 V時,涂層主要為AlN相;偏壓高于75 V時,涂層以固溶的(Ti,Al)N相為主,TiAlSiN涂層存在較強的(200)面擇優(yōu)取向。偏壓由50 V增大至150 V時,涂層的致密性增加,表面粗糙度先降低后上升,涂層結合力先增大后降低。TiAlSiN涂層的磨損方式主要是磨粒磨損,受物相結構、涂層致密性的影響,偏壓為100～150 V時,涂層的耐磨性能優(yōu)異。涂層1000℃氧化4 h后,表面氧化程度不同,主要受物相結構、致密性、表面孔隙的多重影響,hcp-AlN相比(Ti,Al)N相更易氧化;偏壓增大使得涂層沉積更為致密,氧化層深度變淺;涂層孔隙增加,表面形成的Al₂O₃團簇增多。結論偏壓100V下TiAlSiN涂層的綜合性能最優(yōu),涂層結合力為46....

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【部分圖文】：

圖1鍍膜機結構示意圖

采用國產AS700DTXB型真空陰極電弧離子鍍膜機（見圖1）沉積涂層，圓形M2高速鋼（W6Mo5Cr4V2，?28×5mm）為基底。99.99%氬氣作為保護氣體，99.99%N2為工作氣體。鍍膜腔內裝置2列平行豎直靶，分別裝置Cr靶與TiAlSi合金靶。試驗靶材：99.99....

圖2不同偏壓下TiAlSiN涂層的表面形貌

不同偏壓下制備TiAlSiN涂層XRD衍射圖譜的變化如圖4所示，試驗未檢測到Si的相關相，結合TiAlSiN的存在形式，推斷Si以非晶的形式存在于涂層中。本文制備的TiAlSiN涂層主要由hcp-AlN相和固溶(Ti,Al)N相組成，符合TiAlSiN主....

圖3不同偏壓下TiAlSiN涂層粗糙度與厚度的變化關系

圖2不同偏壓下TiAlSiN涂層的表面形貌圖4不同偏壓下TiAlSiN涂層的XRD圖譜

圖4不同偏壓下TiAlSiN涂層的XRD圖譜

圖3不同偏壓下TiAlSiN涂層粗糙度與厚度的變化關系2.3力學性能變化

本文編號：3999837