真空退火对多弧离子镀Ti-Al-N涂层的影响

采用多弧离子镀技术和后续的真空退火工艺在06Cr19Ni10不锈钢基体上制备了Ti2AlN涂层;研究了多弧离子镀工艺及退火处理对涂层的成分、相组成以及摩擦系数等性能的影响。结果表明,沉积时氮气通量以及退火温度的选择是Ti2AlN相形成的关键因素,在氮气通量40 nm3/h、负偏压400 V、靶电流75 A、占空比90%的条件下镀制的涂层经700℃真空退火获得了纯度较高的Ti2AlN涂层,其硬度为7.2 GPa,摩擦系数仅为0.18。

(Ti,Al)N/Ti_2AlN涂层的制备

利用电弧离子镀技术在不锈钢基体上沉积了Ti-Al-N涂层,研究了沉积工艺参数对沉积态涂层的成分及相组成的影响,以及在不同退火处理条件下各涂层组织的变化.XRD结果表明,通过改变沉积工艺参数可以控制沉积态涂层的成分,使涂层经退火后生成Ti_2AlN相.适当成分的沉积态涂层退火生成Ti_2AlN相所需的最低退火温度为650℃,其它沉积态涂层在700℃或更高温度下退火才能生成Ti_2AlN相;退火过程中可能发生的化学反应为:AlTi_3N+5Al→TiN+2Al_3Ti和AlTi_3N+3Al→Ti_2AlN+Al_3Ti.此外,延长退火时间可使相同工艺下的沉积涂层生成的Ti_2AlN相含量略有增加.利用SEM对涂层进行了分析,测量了涂层的摩擦系数.