宋贵宏
,
郑静地
,
刘越
,
孙超
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.03.035
利用电弧离子镀,在不锈钢和SiCP增强2024铝基复合材料基底上沉积TiAlN薄膜.结果表明:TiAlN膜层直接沉积在不锈钢基底上,膜层呈[111]择优取向;然而,TiAlN膜层沉积在不锈钢基底的TiAl过渡层上,膜层呈[220]方向择优取向;并且随着过渡层从零开始增厚,TiAlN膜层的织构系数T(111)逐渐减小,而T(200)逐渐增大,但膜层一直以[220]方向择优取向,内应力的存在可能是膜层产生[220]方向择优取向的原因.在复合材料基底TiAl过渡层上沉积,随着负脉冲偏压的增加,TiAlN膜层的择优取向由[111]向[200]转变.在不锈钢基底上,没有TiAl过渡层时,膜层表面相对光滑,大颗粒较少;有了TiAl过渡层,表面大颗粒较多;TiAl过渡层不同沉积时间对膜层表面影响不大,颗粒尺寸相差无几.没有TiAl过渡层时,膜层结合强度很差,有了TiAl过渡层,结合强度明显增加,但结合强度的大小随过渡层沉积时间(厚度)变化.
关键词:
电弧离子镀
,
TiAlN膜层
,
织构
,
TiAl过渡层
,
结合强度
,
内应力
吕树国
,
刘常升
,
张罡
,
毕监智
,
金光
,
李玉海
钢铁研究学报
采用俄罗斯UVN 0.5D2I离子束辅助电弧离子镀沉积设备,利用N离子束轰击高速钢W18Cr4V基材上电弧离子镀已沉积完毕的TiAlN膜层.研究了不同能量的N离子束轰击对TiAlN膜层表面形貌、显微硬度和相结构的影响.SEM分析表明:TiAlN膜层表面"大颗粒"消失,凹坑浅而平整,粗糙度降低.X射线衍射分析表明:无N离子轰击时,TiAlN膜层是由TiAlN相和Ti_2 AlN相组成;随着轰击能量的增加,TiAlN膜层的相结构没有发生变化,但TiAlN(111)取向减弱,而(200)和(220)取向均增强;Ti_2AlN(211)取向减弱.力学性能测试表明:N离子束轰击,使膜层的显微硬度由原来的2 100HV0.01提高到2 300HV0.01.
关键词:
离子束
,
TiAlN膜层
,
电弧离子镀
,
显微硬度
吕树国
,
刘常升
,
张罡
材料保护
用电弧离子镀在刀具表面制备TiAlN膜层有利于提高其硬度和耐磨性能，但却降低了膜基结合力，影响其使用寿命。采用UVN0．5D2I脉冲离子束辅助电弧离子镀沉积设备，在W18Cr4V高速钢基材上沉积TiAlN膜层。研究了基材N离子束轰击及在膜层沉积过程中N离子束辅助轰击对TiAlN膜层结合力的影响。结果表明：膜层沉积之前，N离子轰击与基材原子发生了相互作用，造成了原子级洁净的表面，形成了大量的高密度形核点，且形成了含有N元素的改性层；在膜层沉积初期，脉冲N离子束轰击形成了由W，Cr，V，Fe，N，Ti，Al元素组成的具有一定厚度的“扩散层”，其与“改性层”的共同作用是膜基结合力提高的主要原因,膜基结合力最高为80N。
关键词:
电孤离子镀
,
W18Cr4V高速钢
,
N离子束轰击
,
TiAlN膜层
,
结合力
吕树国
,
刘常升
,
李玉海
,
张罡
,
毕监智
,
金光
腐蚀学报（英文）
doi:10.3969/j.issn.1002-6495.2009.03.017
采用俄罗斯UVN 0.5D2I离子束辅助电弧离子镀沉积设备,在高速钢W18Cr4V基材上沉积TiAlN膜层;利用N离子束对膜层沉积之前的预处理和膜层沉积时的辅助轰击,并用SEM、X射线衍射和力学测试等手段研究了N离子束轰击对膜层表面形貌、相结构、显微硬度影响.结果表明:N离子束的预处理在基材表面形成了一定厚度N的过渡层;N离子束对膜层的辅助轰击,明显地降低了膜层表面"大颗粒"的密度,改善了膜层的表面形貌;同时,形成了由过渡层成分与膜层成分动态混合的扩散层;无N离子轰击时,TiAlN膜层是由(TiAl)N相和Ti2AlN相组成;轰击能量为7.5 keV时,TiAlN膜层也是由(TiAl)N相和Ti2AlN相组成,但(TiAl)N(111)取向减弱,而(200)和(220)取向均增强;Ti2AlN(211)及(301)取向均减弱.N离子束辅助轰击,使膜层的显微硬度由原来的21 GPa提高到25.3 GPa.
关键词:
离子束
,
TiAlN膜层
,
电弧离子镀
,
显微硬度
,
表面形貌
