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Surface Modification of PVD-TiN Films Using MEVVAIon Implantation
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作者 YANGJian-hua GONGYun-guo +1 位作者 CHENGMing-fei ZHANGTong-he 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第05B期913-915,共3页
Ti ion implantation was implanted into PVD-TiN films using a metal vapor vacuum arc (MEVVA) ion source with a low implantation dose and at a time-averaged ion beam current density of 25|O.A-cm’2. The wear characteris... Ti ion implantation was implanted into PVD-TiN films using a metal vapor vacuum arc (MEVVA) ion source with a low implantation dose and at a time-averaged ion beam current density of 25|O.A-cm’2. The wear characteristics of the implanted zone was measured and compared to the performance of unimplanted zone by a pin-on-disc apparatus and an optical interference microscope. The structure of the implanted zone and unimplanted zone was observed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and high voltage electron microscopy (HVEM). The wear mechanisms of the TiN film after ion implantation were discussed according to the results of XPS and HVEM. 展开更多
关键词 pvd-tin MEVVA 离子注入 XPS HVEM 表面改性
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PVD法制备TiN涂层界面特征与摩擦磨损性能 被引量:20
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作者 孔德军 付永忠 +1 位作者 吴永忠 王文昌 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1078-1083,共6页
采用物理气相沉积法在Cr12MoV钢基体上制备了TiN涂层,利用扫描电镜、能量色散谱、X射线衍射和轮廓仪对涂层形貌特征、化学元素、物相组成和表面粗糙度进行了表征,用划痕法测试其结合强度,并分析划痕法涂层失效过程。通过往复磨损试... 采用物理气相沉积法在Cr12MoV钢基体上制备了TiN涂层,利用扫描电镜、能量色散谱、X射线衍射和轮廓仪对涂层形貌特征、化学元素、物相组成和表面粗糙度进行了表征,用划痕法测试其结合强度,并分析划痕法涂层失效过程。通过往复磨损试验考察了其摩擦磨损性能,对涂层磨损机理进行了讨论。结果表明,TiN涂层主要组成相为TiN,试样表面粗糙度Ra值为328.91μm,涂层表面显微硬度达到2100~2200HV;涂层厚度约为5μm,与基材之间存在一定的混合界面,其界面结合强度为28.85N;在干滑动磨损实验条件下摩擦系数为0.45~0.52,涂层具有优异的耐磨性,其磨损机制主要为磨粒磨损。 展开更多
关键词 物理气相沉积 TIN涂层 结合强度 摩擦系数 磨损性能
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提高物理气相沉积TiN膜界面结合力的研究进展 被引量:8
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作者 许俊华 顾明元 李戈扬 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期25-27,共3页
综述了物理气相沉积(PVD)TiN和合金氮化物超硬膜膜/基界面及过渡层微观组织结构的研究进展,揭示了界面微观结构与镀层结合力之间的内在联系,为改善工艺及提高镀层性能提供了理论依据。
关键词 PVD 钢基体 界面 微结构 结合力 氮化钛 薄膜
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多层复合渗镀TiN耐蚀性的研究 被引量:1
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作者 刘燕萍 徐晋勇 +3 位作者 隗晓云 王建忠 高原 徐重 《中国腐蚀与防护学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期227-231,共5页
采用双层辉光渗金属技术,在碳钢表面形成具有扩散层和沉积层的TiN复合渗镀层.对复合渗镀、PVD以及复合渗镀+PVD三种工艺制备的TiN层表面形貌、成分及在10%H2SO4和3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能进行了对比试验研究.结果表明:复合渗镀+PVD法... 采用双层辉光渗金属技术,在碳钢表面形成具有扩散层和沉积层的TiN复合渗镀层.对复合渗镀、PVD以及复合渗镀+PVD三种工艺制备的TiN层表面形貌、成分及在10%H2SO4和3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能进行了对比试验研究.结果表明:复合渗镀+PVD法沉积的TiN薄膜呈较为均匀、致密、细小的组织,Ti和N原子由表层呈梯度向内分布.与PVD法沉积的TiN层不同,是属于冶金扩散结合层,渗镀层厚度可达10μm以上.在10%H2SO4和3.5%NaCl溶液中,渗镀层的腐蚀速度分别为0.156 g/(m2.h)和0.025 g/(m2.h),显示出了优异的耐蚀性. 展开更多
关键词 辉光等离子 PVD TiN层 结构 耐蚀性
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物理气相沉积Ti/TiN提高冷冲模具寿命研究 被引量:8
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作者 王君丽 施雯 《上海金属》 CAS 2005年第1期9-13,共5页
对Cr1 2MoV冷作模具钢表面进行了单一处理 (PVDTi/TiN)和双重处理 (低温等离子氮化 +PVDTi/TiN) ,通过显微硬度、划痕和磨损试验综合分析了这两种不同处理涂层的摩擦学性能。而且 ,对PVDTi/TiN涂覆的“控制臂翻边凸模”进行应用试验。... 对Cr1 2MoV冷作模具钢表面进行了单一处理 (PVDTi/TiN)和双重处理 (低温等离子氮化 +PVDTi/TiN) ,通过显微硬度、划痕和磨损试验综合分析了这两种不同处理涂层的摩擦学性能。而且 ,对PVDTi/TiN涂覆的“控制臂翻边凸模”进行应用试验。研究结果和应用试验表明 :较单一处理 ,双重处理改善了涂层与基体界面的结合 ,显著提高了Cr1 2MoV钢的表面承载能力和耐磨性 ,PVDTi/TiN涂覆的“控制臂翻边凸模”寿命提高了 2倍多。 展开更多
关键词 物理气相沉积 Ti/TiN涂层 低温等离子氮化 冷作模具 CR12MOV钢
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钛合金表面百微米级Ti/TiN多层复合涂层性能研究 被引量:9
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作者 杨方亮 王彦峰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期96-100,共5页
目的提高TiN硬质涂层的厚度及各项力学性能。方法采用等离子增强PVD技术在钛合金(TC4)基体表面制备多层复合Ti/TiN涂层,对涂层进行扫描电镜(SEM)分析,采用划痕法表征涂层的结合强度,用维氏显微硬度计测试涂层的显微硬度,利用销盘式摩擦... 目的提高TiN硬质涂层的厚度及各项力学性能。方法采用等离子增强PVD技术在钛合金(TC4)基体表面制备多层复合Ti/TiN涂层,对涂层进行扫描电镜(SEM)分析,采用划痕法表征涂层的结合强度,用维氏显微硬度计测试涂层的显微硬度,利用销盘式摩擦磨损试验仪评价涂层的摩擦磨损性能。结果制备的多层复合Ti/TiN涂层厚度最高可达100μm,且未发生剥落等失效,结合强度相对于单层TiN提高了近3倍。由于Ti、TiN的多层复合调制作用,制备的Ti/TiN显微硬度测试表明复合涂层的显微硬度高达2700 HV0.025,同时,涂层在原有耐磨性能优良的基础上具备自润滑减摩作用,经过近20 000 m的磨损测试,复合涂层的摩擦系数低至0.25左右,且未完全失效。结论多层复合结构能够有效提高TiN硬质涂层的厚度,制备的Ti/TiN多层复合涂层的各项力学性能显著提高。 展开更多
关键词 Ti/TiN复合涂层 PVD 显微硬度 结合强度 摩擦性能 自润滑
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(Ti,Al)N单层和TiN/(Ti,Al)N多层涂层的物理及力学性能研究 被引量:4
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作者 陈利 吴恩熙 +1 位作者 尹飞 汪秀全 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期271-274,共4页
借助EPMA、XRD、SEM、纳米压痕、EDX、Rockwell A压痕、强度测试和切削实验研究了采用磁控溅射法在硬质合金基体上沉积的(Ti,Al)N单层和Ti N/(Ti,Al)N多层涂层的物理和力学性能。研究结果表明:两种涂层均与基体结合紧密,(Ti,Al)N为面心... 借助EPMA、XRD、SEM、纳米压痕、EDX、Rockwell A压痕、强度测试和切削实验研究了采用磁控溅射法在硬质合金基体上沉积的(Ti,Al)N单层和Ti N/(Ti,Al)N多层涂层的物理和力学性能。研究结果表明:两种涂层均与基体结合紧密,(Ti,Al)N为面心立方结构;Ti N/(Ti,Al)N多层涂层具有更高的硬度、更低的脆性和更好的切削性能。 展开更多
关键词 物理气相沉积 (Ti A1)N单层涂层 TiN/(Ti A1)N多层涂层
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等离子复合渗镀陶瓷层腐蚀磨损性能的研究
8
作者 刘燕萍 邢飞 谷海霞 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2007年第5期19-22,26,共5页
利用等离子渗金属技术、尖端放电、空心阴极效应和反应气相沉积技术,在碳钢表面形成具有扩散层和沉积层的新型复合渗镀TiN沉积层+TiN析出相+Ti扩散层,并在此基础上用磁控溅射PVD沉积TiB2薄膜,对其耐蚀性、耐磨性进行了检测和分析。结果... 利用等离子渗金属技术、尖端放电、空心阴极效应和反应气相沉积技术,在碳钢表面形成具有扩散层和沉积层的新型复合渗镀TiN沉积层+TiN析出相+Ti扩散层,并在此基础上用磁控溅射PVD沉积TiB2薄膜,对其耐蚀性、耐磨性进行了检测和分析。结果表明:由于等离子TiN复合渗镀层的均匀性、致密度高于PVD沉积TiB2薄膜,在1mol/LH2SO4溶液中耐腐蚀性能是PVD沉积TiB2+等离子TiN复合渗镀层11.7倍。TiB2/TiN复合渗镀层与碳钢基体直接PVD沉积TiB2相比硬度高达2600HV,膜层比较厚,表面光滑、平整薄膜覆盖,膜基结合力也很强,有很好的减磨耐膜性能。说明等离子渗金属技术制备的TiN渗镀复合层不仅具有优异的耐腐蚀性能同时对TiB2陶瓷有着强有力的支撑作用。 展开更多
关键词 等离子辉光放电 PVD TIN TIB2 耐蚀性 耐磨性
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低能离子束辅照对溅射镀TiN膜生长的影响
9
作者 李铸国 华学明 +1 位作者 吴毅雄 三宅正司 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1087-1090,共4页
用诱导型等离子体辅助磁控溅射装置在Si(100)表面低温沉积TiN膜,研究了高密度低能量(≈20eV)离子束辅照对溅射镀TiN膜生长、结构和性能的影响.结果表明,高密度低能离子束辅照会改变TiN膜的择优生长方向并使薄膜致密化.即使沉积温度低于... 用诱导型等离子体辅助磁控溅射装置在Si(100)表面低温沉积TiN膜,研究了高密度低能量(≈20eV)离子束辅照对溅射镀TiN膜生长、结构和性能的影响.结果表明,高密度低能离子束辅照会改变TiN膜的择优生长方向并使薄膜致密化.即使沉积温度低于150℃,当入射基板离子数和Ti原子数的比值J-i/J_(Ti)≥4.7时,沉积的TiN膜仍可具有完全的(200)面择优生长,薄膜微观结构致密,硬度达到25GPa,残余压应力小. 展开更多
关键词 TIN薄膜 物理气相沉积(PVD) 择优取向 离子照射
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本底真空度对PVD/TiN涂层组织和性能的影响
10
作者 魏仕勇 付青峰 +1 位作者 曹美蓉 万珍珍 《江西科学》 2013年第6期797-799,共3页
采用物理气相沉积(PVD) TiN涂层的表面处理技术,对合金结构钢进行表面强化处理.分析了不同本底真空度下TiN涂层的硬度、膜基结合力以及涂层颗粒尺寸等.结果表明,本底真空度在7.8×10-3~ 10.0×10-2 Pa范围内,本底真空度与涂... 采用物理气相沉积(PVD) TiN涂层的表面处理技术,对合金结构钢进行表面强化处理.分析了不同本底真空度下TiN涂层的硬度、膜基结合力以及涂层颗粒尺寸等.结果表明,本底真空度在7.8×10-3~ 10.0×10-2 Pa范围内,本底真空度与涂层颗粒尺寸成反比,与硬度和膜基结合力成正比.当其为7.8×10-3 Pa时进行30-40 min沉积的涂层,涂层硬度可达到1 878.63 HVo.1,结合力达到7.86 N. 展开更多
关键词 本底真空度 PVD TIN涂层 42CRMO钢
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Surface Treatment of Crl2MoV Steel towards Long-Life Cold-Work Dies 被引量:5
11
作者 SHIWen WANGJun-Li +2 位作者 WANGZhen WANZi XULuo-Ping 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第05B期837-840,共4页
With the rapid development of the automobile industry in China, there is an ever-increasing demand for long-life cold working dies used for punching automobile components. However, the full potential of such advanced ... With the rapid development of the automobile industry in China, there is an ever-increasing demand for long-life cold working dies used for punching automobile components. However, the full potential of such advanced surface engineering technologies as PVD coatings and duplex surface treatments in cold work dies has not been realized. In the present study, Crl2MoV steel has been surface engineered by single PVD Ti/TiN coating and duplex treatment combining low temperature plasma nitriding (LTPN) with PVD Ti/TiN coatings. The properties of Ti/TiN coatings in terms of surface morphology, microhardness, load bearing capacity, bonding strength and wear resistance were evaluated by microhardness, scratch and wear tests. The experimental results show that PVD Ti/TiN coatings can significantly enhance the surface load bearing capacity (especially for duplex treatments) and wear resistance of Crl2MoV steel by more than one order of magnitude. This can be mainly attributed to the hard and well-adherent PVD Ti/TiN surface coatings and strong mechanical support of the LTPN sublayer. While two-body abrasive wear prevails for uncoated Crl2MoV, the micropolishing action of the counterface dominates in surface engineered material. 展开更多
关键词 CR12MOV钢 PVD 二相处理 冷作拉模
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PVD涂层工艺在M3滚刀上的应用 被引量:7
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作者 倪兆荣 章文英 +2 位作者 吴雄彪 杜巧连 郑一平 《工具技术》 北大核心 2002年第6期29-31,共3页
对M3滚刀进行了物理气相沉积 (PVD)工艺试验。经高温耐磨试验和切削试验证明 ,M3滚刀经TiN涂层后 ,其耐磨性和使用寿命显著提高。
关键词 PVD 滚刀 耐磨性 沉积 TIN薄膜
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复合氮化合物薄膜的研究
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作者 梁红樱 代燕芹 +1 位作者 但秦 夏长秋 《工具技术》 北大核心 2017年第6期48-51,共4页
采用多源PVD技术在YG8硬质合金基体上分别沉积了Ti N和Ti NX薄膜,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜以及多功能材料表面试验仪,研究了多种元素的添加对Ti N涂层微观结构、断口和表面形貌的影响。结果表明:添加多种元素可使Ti N涂层的微... 采用多源PVD技术在YG8硬质合金基体上分别沉积了Ti N和Ti NX薄膜,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜以及多功能材料表面试验仪,研究了多种元素的添加对Ti N涂层微观结构、断口和表面形貌的影响。结果表明:添加多种元素可使Ti N涂层的微观结构发生明显变化,能有效控制膜的结晶和生长模式,改变传统的(111)面的单一取向,从原来的(111)的择优取向,转变为(200)、(111)、(220)共同取向;Ti NX涂层的断口呈非柱状结构,表面粗糙度小于Ti N,具有更为均匀致密的结晶结构和光整的表面形貌,趋于Ti Al N薄膜的显微硬度,一致的结晶组织结构、有效的沉积效率、良好的膜基结合力有利于厚膜Ti N的制备;相对于Ti N,寿命可提高50%-100%。 展开更多
关键词 多源PVD TIN 复合氮化合物 物相结构
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TiCN,TiAlN,TiAlCN涂层研究现状 被引量:1
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作者 吴勇 杨汉哲 +2 位作者 孙清云 陈辉 夏思瑶 《材料保护》 CAS CSCD 2023年第9期1-10,共10页
TiAlCN等硬质涂层能提高金属工件的表面硬度、耐磨性及抗腐蚀性,从而有效提高高速旋转条件下服役的刀具、磨具及汽车零部件的精密度和使用寿命。综述了TiN添加Al、C元素形成的TiCN、TiAlN及TiAlCN涂层的结构及应用,总结了添加元素Al、C... TiAlCN等硬质涂层能提高金属工件的表面硬度、耐磨性及抗腐蚀性,从而有效提高高速旋转条件下服役的刀具、磨具及汽车零部件的精密度和使用寿命。综述了TiN添加Al、C元素形成的TiCN、TiAlN及TiAlCN涂层的结构及应用,总结了添加元素Al、C对涂层结构及性能的影响及其作用机理。归纳了近几年TiCN、TiAlN及TiAlCN涂层的制备方法,包括直流磁控溅射法(DCMS)、高功率脉冲磁控溅射法(HiPIMS)、中温化学气相沉积法(MTCVD)和激光化学气相沉积法(LCVD)等,并对多元TiN涂层的未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 硬质涂层 多元TiN涂层 物理气相沉积(PVD) 化学气相沉积(CVD)
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Microstructure and physical properties of PVD TiN/(Ti, Al)N multilayer coatings 被引量:1
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作者 吴恩熙 陈利 +1 位作者 尹飞 汪秀全 《中国有色金属学会会刊:英文版》 EI CSCD 2005年第5期1072-1076,共5页
Magnetron sputtered (Ti, Al)N monolayer and TiN/(Ti, Al)N multilayer coatings grown on cemented carbide substrates were studied by using energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), scanning electron microscopy(SEM), n... Magnetron sputtered (Ti, Al)N monolayer and TiN/(Ti, Al)N multilayer coatings grown on cemented carbide substrates were studied by using energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), scanning electron microscopy(SEM), nanoindentation, Rockwell A indentation test, strength measurements and cutting tests. The results show that the (Ti, Al)N monolayer and TiN/(Ti, Al)N multilayer coatings perform good affinity to substrate, and the TiN/(Ti, Al)N multilayer coating exhibits higher hardness, higher toughness and better cutting performance compared with the (Ti, Al)N monolayer coating. Moreover, the strength measurement indicates that the physical vapour deposition (PVD) coating has no effect on the substrate strength. 展开更多
关键词 多层结构 涂层 微观结构 物理性能 金属表面防护
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Solid Particle Erosion Behaviour of TiN Coating on AISI 4140 Steel
16
作者 J. R. Laguna-Camacho J. E. Escalante-Martínez +4 位作者 R. Cruz-Vicencio J. V. Méndez-Méndez I. Arzate-Vázquez I. Hernández-Romero M. Vite-Torres 《Journal of Surface Engineered Materials and Advanced Technology》 2014年第1期1-8,共8页
In this study, the performance against erosive wear of PVD TiN (titanium nitride) coating was evaluated using an erosion test rig similar to that described in the standard ASTM G76-95. This coating normally has variou... In this study, the performance against erosive wear of PVD TiN (titanium nitride) coating was evaluated using an erosion test rig similar to that described in the standard ASTM G76-95. This coating normally has various industrial applications such as tapping, drilling, dry machining and punching. Angular silicon carbide (SiC) was used as an abrasive particle with a grain size of 350-450 μm. Erosion tests were carried out using different incident angles, 30°, 45°, 60° and 90° with a particle velocity of 24 ± 2 m/s, an abrasive flow rate of 0.7 ± 0.5 g/min, and the test temperature was between 35°C and 40°C. The particle velocity and the abrasive flow rate were low in all of the tests to reduce the interaction between the incident and the rebounding particles in the system. The surfaces were examined with a scanning electron microscope (SEM) to characterize the erosive damage. The wear mechanisms identified were brittle fracture characterized by radial cracks on the surface by multiple impact and a few pits at 30°, while a few cracks and the formation of craters in random positions were observed at angles near or at 90°. Elliptical scars were observed at 30° and 45°, which are a characteristic feature when the specimens are impacted at low-incident angles (α ≤ 45°) whereas a roughly circular scar was seen at 60° and 90°. In addition, roughness variations were analyzed using atomic force microscopy (AFM), before and after the erosion tests, and the results exhibited an increase in the roughness as the TiN samples were impacted at angles near or at 90°. 展开更多
关键词 EROSION WEAR PVD NITRIDE Coating TIN WEAR Mechanisms
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高强度冲压件产品制造模具表面改性研究 被引量:1
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作者 任英广 《煤矿机电》 2018年第1期64-67,共4页
为提高冷冲压高强度不锈钢冲压件产品制造模具的成型模次及加工性能,将冷冲压模具材料重新选型,并把传统的模具钢热处理技术、现代PVD涂层技术相结合,解决了类似不锈钢等材料的成型问题,实现了类似不锈钢高强度、高韧性、高回弹性产品... 为提高冷冲压高强度不锈钢冲压件产品制造模具的成型模次及加工性能,将冷冲压模具材料重新选型,并把传统的模具钢热处理技术、现代PVD涂层技术相结合,解决了类似不锈钢等材料的成型问题,实现了类似不锈钢高强度、高韧性、高回弹性产品材料在成型问题上的突破。改变传统的Ti作为打底层的设计思路,以Cr作为打底层在模具表面制备多层TiN涂层,并对涂层模具进行现场试验,结果表明:Cr打底的TiN涂层的性能明显优于Ti打底的TiN涂层;通过改变模具的基体材料,并对模具进行涂层处理,使模具的寿命成功提高了2倍以上;整套不锈钢制造模具的寿命提高至15万模次。 展开更多
关键词 冷冲压模具 PVD涂层 不锈钢 Cr/TiN合金工具钢 寿命
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TiCN,TiAlN,TiAlCN涂层研究现状
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作者 吴勇 杨汉哲 +2 位作者 孙清云 陈辉 夏思瑶 《表面工程与再制造》 2023年第6期40-43,共4页
TiAlCN等硬质涂层能提高金属工件的表面硬度、耐磨性及抗腐蚀性,从而有效提高高速旋转条件下服役的刀具、磨具及汽车零部件的精密度和使用寿命。综述了TiN添加Al、C元素形成的TiCN、TiAlN及TiAlCN涂层的结构及应用,总结了添加元素Al、C... TiAlCN等硬质涂层能提高金属工件的表面硬度、耐磨性及抗腐蚀性,从而有效提高高速旋转条件下服役的刀具、磨具及汽车零部件的精密度和使用寿命。综述了TiN添加Al、C元素形成的TiCN、TiAlN及TiAlCN涂层的结构及应用,总结了添加元素Al、C对涂层结构及性能的影响及其作用机理。归纳了近几年TiCN、TiAlN及TiAlCN涂层的制备方法,包括直流磁控溅射法(DCMS)、高功率脉冲磁控溅射法(HiPIMS)、中温化学气相沉积法(MTCVD)和激光化学气相沉积法(LCVD)等,并对多元TiN涂层的未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 硬质涂层 多元TiN涂层 物理气相沉积(PVD) 化学气相沉积(CVD)
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不同PVD技术沉积TiN涂层的形貌和力学性能研究(英文) 被引量:4
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作者 王明娥 马国佳 +1 位作者 刘星 董闯 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3080-3084,共5页
采用阴极弧沉积、中频磁控溅射及二者的复合技术在GCr15基底上制备了TiN涂层。通过扫描电镜、XRD谱、微米划痕测试、硬度测试以及摩擦磨损测试对涂层的组织结构和力学性能进行了表征及对比。结果表明,采用复合磁控阴极弧技术制备的TiN... 采用阴极弧沉积、中频磁控溅射及二者的复合技术在GCr15基底上制备了TiN涂层。通过扫描电镜、XRD谱、微米划痕测试、硬度测试以及摩擦磨损测试对涂层的组织结构和力学性能进行了表征及对比。结果表明,采用复合磁控阴极弧技术制备的TiN涂层具有较好的综合性能,如较光滑的表面、较高的结合力和硬度,故磨损率较低。 展开更多
关键词 物理气相沉积 TIN涂层 摩擦磨损 复合沉积
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The effects of process condition of top-TiN and TaN thickness on the effective work function of MOSCAP with high-k/metal gate stacks 被引量:1
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作者 马雪丽 杨红 +5 位作者 王文武 殷华湘 朱慧珑 赵超 陈大鹏 叶甜春 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 2014年第10期187-189,共3页
: We introduced a TaN/TiAl/top-TiN triple-layer to modulate the effective work function of a TiN-based metal gate stack by varying the TaN thickness and top-TiN technology process. The results show that a thinner TaN... : We introduced a TaN/TiAl/top-TiN triple-layer to modulate the effective work function of a TiN-based metal gate stack by varying the TaN thickness and top-TiN technology process. The results show that a thinner TaN and PVD-process top-TiN capping provide smaller effective work function (EWF), and a thicker TaN and ALD-process top-TiN capping provides a larger EWF; here, the EWF shifts are from 4.25 to 4.56 eV. A physical understanding of the dependence of the EWF on the top-TiN technology process and TaN thickness is proposed. Compared with PVD-TiN room temperature process, the ALD-TiN 400 ℃ process provides more thermal budget. It would also promote more Al atoms to diffuse into the top-TiN rather than the bottom-TiN. Meanwhile, the thicker TaN prevents the Al atoms diffusing into the bottom-TiN. These facts induce the EWF to increase. 展开更多
关键词 TAN ALD-TiN pvd-tin effective work function
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