磁控溅射过饱和固溶CuCr合金薄膜微观结构及其力学性能研究

CuCr合金被广泛应用于电接触材料,过饱和固溶的CuCr合金薄膜,其微观结构及力学性能与Cu和Cr两相组成的假合金不同。本文利用磁控溅射方法制备了非平衡态过饱和固溶的CuCr合金薄膜,利用X射线、透射电镜,扫描电镜,纳米压入仪,研究了在整个Cu和Cr成份比例范围内薄膜的微观结构、表面形貌和力学性能的变化规律,发现过饱和固溶CuCr合金薄膜的硬度随着Cr含量的变化,呈现双峰形,强化机制主要是固溶强化和细晶强化。在Cu和Cr原子比大于61∶39时,薄膜的结构从面心立方结构(FCC)转变为体心立方结构(BCC),当Cr原子含量为39%时,表面呈现较粗大的三棱锥形貌,此时硬度和弹性模量在整个成份比例范围内最低。