郭皓元
,
孔德军
,
王文昌
材料热处理学报
采用阴极离子镀方法在YT14硬质合金刀具表面制备了TiN涂层,通过SEM、EDS和XPS等手段对涂层表面-界面形貌、界面化学元素线扫描和元素价态进行了分析,并用划痕法定量表征其界面层结合强度.结果表明,涂层呈细小致密结构,与基体紧密结合,未观察到裂纹现象;基体表面C原予以间隙扩散和空位扩散方式进入TiN涂层中,O原子占领或替代TiN涂层中N原子,形成结合较强的Ti-O键以及Ti-O-N化合物,验证了Ti原子和O原子具有很强的亲和力;涂层-基体界面为化合和扩散结合形式,其结合强度为40.95 N,有利于提高硬质合金刀具的使用寿命.
关键词:
阴极离子镀
,
硬质合金刀具
,
TiN涂层
,
XPS分析
,
结合强度
郭皓元
,
孔德军
材料热处理学报
采用阴极离子镀方法在YT14硬质合金刀具表面制备了TiN涂层,用高温摩擦磨损试验机考察TiN涂层在500℃高温下摩擦-磨损行为.通过扫描电镜观察涂层表面-界面形貌和高温磨损后表面形貌,用XRD分析了TiN涂层物相变化,并用EDS能谱仪对结合界面进行线扫描分析和磨痕进行面扫描分析,同时用工具显微镜观察了表面犁沟形貌,对TiN涂层500℃下磨损机理进行探讨.结果表明,TiN涂层在500℃磨损后发生高温氧化,TiN涂层表面磨痕处主要以TiO2为主,这些氧化层起到了润滑减摩的作用,适合于高速切削与干式切削;在5N载荷作用下,TiN涂层的摩擦系数平均值为0.7116;在高温下TiN涂层表现为氧化磨损,同时伴随着一定的磨粒磨损和黏着磨损.
关键词:
阴极离子镀
,
TiN涂层
,
高温摩擦
,
摩擦系数
,
磨损形貌
汤成建
,
孔德军
材料热处理学报
采用阴极离子镀在H13钢表面制备了TiAlSiN涂层,通过扫描电镜、X射线衍射仪、原子力显微镜分析了涂层表面-界面形貌、物相和三维表面微观形貌.利用EDS面扫描分析了磨痕表面化学元素分布,讨论了高温对涂层摩擦磨损性能的影响.结果表明,TiAlSiN涂层表面主要元素由Ti、Al、Si和N组成,主要物相为(Ti,Al)N,未发现Si3N4相;高温氧化后生成的致密氧化膜Al2O3提高了涂层高温抗氧化性,SiO2降低了涂层表面摩擦因数,结构疏松的TiO2易导致涂层破裂和剥落;TiAlSiN涂层表面粗糙度高于基体表面粗糙度,磨痕表面Ti和Al元素出现贫集区,表明涂层被磨穿;在700、800和900℃下,涂层表面摩擦因数均在0.3左右,在700℃时磨损机制主要为氧化磨损和粘着磨损,在800℃和900℃时主要为氧化磨损,伴随着少量粘着磨损和磨粒磨损.
关键词:
阴极离子镀
,
TiAlSiN涂层
,
高温摩擦
,
磨损机制
