镁合金表面磁控溅射CrAlTiN镀层的制备技术研究

使用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术,通过改变偏压在镁合金表面制备了CrAlTiN镀层,对镀层厚度、硬度、结合力和耐磨性进行了检测,使用SEM和XRD分析了镀层的形貌和相组成,结果表明:通过改变偏压可以在镁合金表面沉积一层具有一定耐磨性能的CrAlTiN镀层;偏压对镁基CrAlTiN镀层的结合力和耐磨性影响很大,在偏压为35V时具有最好的结合力和耐磨性能,随着偏压的增大,镀层硬度提高,致密性增强,厚度降低;镁基CrAlTiN镀层为柱状晶组织,具有面心立方结构,点阵类型与面心立方CrN相同。

磁控溅射CrAlTiN镀层的微观结构研究

使用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对磁控溅射CrAlTiN镀层的相组成、化学态和截面微观结构进行了综合分析。分析结果表明,CrAlTiN镀层具有明显的纳米多层结构,多层膜的周期为4.9nm。CrAlTiN镀层是由多种物相组成的复合镀层,以CrN型金属氮化物为主体,同时含有少量的Cr、Al金属单质以及M2O3(Al2O3,Cr2O3和Ti2O3)型金属氧化物,镀层生长时Al、Ti金属原子取代CrN晶格中的Cr原子形成CrN型金属氮化物。

闭合场非平衡磁控溅射离子CrAlTiN镀层在PCB用微钻中的应用

采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术在PCB微钻上进行复合金属镀层处理,通过与无镀层微钻进行钻削试验对比,结果表明:CrA lTiN镀层微钻使用寿命与无镀层微钻相比,寿命可提高3倍;具有纳米结构的高硬度镀层显著提高了微钻的耐磨性。

CrAlTiN镀层在精密铣刀上的应用研究

介绍了通过闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术制备出的CrA lTiN超硬纳米梯度复合镀层在铣刀上的应用,试验结果表明,铣刀在离子镀处理之后寿命提高为原来的3倍。采用SEM和TEM分析了镀层铣刀磨损后的表面形貌及无镀层铣刀的失效方式,揭示了镀层提高铣刀寿命的原因。

Al、Ti共掺杂CrN基镀层的结构调变和摩擦学性能

利用闭合场非平衡磁控溅射技术在高速钢基体上制备具有不同结构的CrAlTiN镀层,采用XRD、SEM等手段对镀层微观组织结构进行了分析,并测试了其力学性能和摩擦学性能。结果表明:与传统的硬质镀层CrN、TiN相比,掺杂Al和Ti元素后的四元CrAlTiN镀层,无论形成多层结构,还是共沉积复合结构,都具有良好的力学性能和低的摩擦系数以及高耐磨损性能。