Al靶电流对复合离子镀TiAlCN薄膜组织结构与性能的影响

TiAlCN集TiAlN和TiCN优良特性,作为一种新型硬质薄膜材料具有重要应用,目前研究主要集中在单一工艺下薄膜的组织结构和力学性能,对于薄膜耐蚀性的研究鲜有报道。通过复合离子镀技术制备了一系列TiAlCN薄膜,着重研究了Al靶电流对薄膜组织结构与性能的影响规律。结果表明:不同Al靶电流下制备的TiAlCN薄膜表面光滑、平整,组织结构致密,适当增大靶电流可使薄膜表面颗粒、凹坑及针孔等缺陷数量减少,表面形貌得到改善; TiAlCN薄膜形成fcc-TiN型(Ti,Al)(C,N)相为主的多相混合结构,且随着Al靶电流的增大,薄膜发生生长取向的转变; TiAlCN薄膜的平均硬度与弹性模量随Al靶电流的升高先增大后减小,在靶电流60 A时达到最大值,分别为36.8 GPa和410 GPa,显著高于SS304的4.8 GPa和150 GPa; SS304表面镀覆TiAlCN薄膜后其自腐蚀电位上升,自腐蚀电流密度减小,随着Al靶电流的增加,薄膜的耐腐蚀性能逐渐提高,靶电流为60 A所得薄膜的自腐蚀电流密度和极化电阻分别为0.129μA/cm^2和430.500 kΩ·cm^2,腐蚀速率最小,具有良好的耐腐蚀性能。

铝靶电流对TiAlN薄膜组织结构与性能的影响

采用非平衡磁控溅射离子镀技术在YG6硬质合金表面沉积Ti Al N薄膜,研究Al靶的溅射电流对TixAl1-xN薄膜组织结构与性能的影响。利用X线衍射仪、扫描电子显微镜和显微硬度仪等分析仪器对制备的TixAl1-xN薄膜的相结构、表面形貌和显微硬度进行测试分析。测试结果表明:膜层中存在Ti3Al N、Al N相,且Ti3Al N沿(220)晶面择优取向。SEM测试表明,随Al靶功率的提高,膜层晶粒结构变得更致密。显微硬度仪测得薄膜平均硬度最高可达2 980 HV。

多弧离子镀Al靶弧流对活塞环AlCrN涂层性能的影响

采用多弧离子镀技术方法在铸铁活塞环的表面沉积一层AlCrN涂层,在各种参数一定的情况下,通过改变Al靶的弧流来研究AlCrN涂层的组织和性能的变化。采用SEM,XRD,MM-200型摩擦试验机和显微硬度计测试涂层的表面组织形貌、显微硬度和涂层的摩擦因数。实验结果表明:Al靶弧流对涂层的微观组织和力学性能影响都很大。随Al靶弧流增大,涂层中Al含量增多,涂层的显微硬度和摩擦因数均降低,而且随涂层中Al含量的增大Al颗粒数量增多,致密度增大。

靶电流对氮化硅陶瓷刀具表面(Ti,Al,Zr)N涂层微观结构和性能的影响

采用多弧离子镀工艺,以Al Ti合金靶和Zr单质靶为组合,通过改变AlTi靶电流,在氮化硅陶瓷刀具表面制备了一组(Ti,Al,Zr)N涂层。分别采用扫描电镜(SEM)、纳米压痕和纳米划痕研究AlTi靶电流对(Ti,Al,Zr)N涂层形貌和结构、硬度和涂层/氮化硅陶瓷刀具基体结合力的影响。实验结果表明,随着涂层沉积过程中Al Ti靶电流的增加,(Ti,Al,Zr)N涂层表面大颗粒数量先增加后减少;涂层厚度增加;涂层硬度和膜基结合力先升高后降低。最后,对涂层氮化硅陶瓷刀具进行高速干车削铸铁实验,研究Al Ti靶电流对(Ti,Al,Zr)N涂层氮化硅陶瓷刀具切削性能、磨损机理和切削寿命的影响,评估涂层刀具切削性能。