中频磁控溅射TiAlN薄膜的制备与性能研究

采用中频非平衡磁控溅射离子镀技术在硬质合金基体YG6上制备TiAlN薄膜。利用XRD、EDS、体式显微镜、显微硬度仪和多功能材料表面性能测试仪等对其组织结构以及性能进行了研究分析。结果表明:低Al靶功率时,膜层以TiN、TiC形式存在,TiN的择优取向面(111),显微硬度与偏压有关;高Al靶功率时,膜层主要存在Ti3AlN、AlN相,Ti3AlN相沿(220)晶面择优取向;膜层结构致密均匀,N原子与金属原子比接近1:1;膜层厚度为1.93μm;显微硬度3145HV;结合力85N。

中频非平衡磁控溅射TiAlN薄膜的结构与性能

采用中频非平衡磁控溅射离子镀设备在YG10硬质合金表面制备(Ti_(1-x)Al_x)N薄膜,运用X线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度计和材料表面性能测试仪等对薄膜进行表征,分析氮气分压、直流偏压和Al含量对薄膜的力学性能、薄膜成分和组织结构的影响。结果表明:薄膜呈柱状多晶组织,主要组成相为(Ti,Al)N相;随着氮气分压增大,膜层中氮原子增多,而铝、钛原子含量减少,膜层中rAl/(Al+Ti)与r(Al+Ti)/N均下降,薄膜(111)晶面取向减弱,(220)和(200)晶面取向增强。力学性能测试表明,随着膜层中的Al含量和直流偏压升高,薄膜硬度、膜厚和膜-基结合力均呈现先升高后降低的趋势,薄膜显微硬度最高2 915 HV,膜-基结合力最高达73 N。

硬质合金高温化学气相沉积TiC涂层工艺研究

采用高温化学气相沉积在YG8基体上制备Ti C涂层,研究沉积温度、沉积时间、H2流量、H2/CH4(流量比)以及Ti Cl4流量对镀层的抗弯曲强度、膜基结合力及表面显微硬度的影响,并通过正交试验优化工艺参数。结果表明:当沉积温度为1 000℃,沉积时间为90 min,H2流量为400 ml,H2/CH4(流量比)为15∶1,Ti Cl4流量为80 m L时,镀层具有优良的性能,抗弯曲强度达到1 100 N,表面显微硬度达到3 228 HV,膜基结合力达到90 N。