通过PVD法制备渗碳体薄膜材料

充分理解单相渗碳体的机械性能,可以用来设计先进钢铁材料的微观组织结构。最近有文献报道关于钢中渗碳体或是通过电解法单独提取出来的渗碳体的机械性能,然而,关于单相的渗碳体机械性能却少有报道。本文献的目的就是通过PVD法制备渗碳体薄膜材料,并且描述相应的机械性能。在523 K,C2H2的气氛下采用电子蒸镀PVD法来制备厚度为2.5μm的渗碳体单相薄膜材料。薄膜的成分通过化学分析能谱仪(ESCA)检测70Fe-28C-2O(at%),没有检测到其他金属原子的成分;通过原子力显微镜(AFM)检测到渗碳体薄膜晶粒尺寸大约为50 nm左右;在室温,载荷2.5 g的情况下渗碳体薄膜的显微硬度为1230,与电解法从钢中提取出来的单相渗碳体1270接近。检测温度和显微硬度之间的关系,从室温一直测到673 K;室温下杨氏模量和泊松比分别为160 GPa和0.26。