目的研究調(diào)制周期對CrAlSiN/TiAlSiN納米復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。方法采用多弧離子鍍技術(shù),以AlCrSi靶和AlTiSi靶作陰極弧靶材料,通過改變襯底的轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)速分別為2、4、6、8r/min)來調(diào)整涂層結(jié)構(gòu)的周期,制備不同調(diào)制周期CrAlSiN/TiAlSiN納米復(fù)合涂層。用X射線衍射儀、X射線光電子能譜儀、掃描電子顯微鏡和原子力顯微鏡,測量了涂層的組織結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、表面及截面形貌,用顯微硬度計、劃痕試驗儀和摩擦儀測量了不同調(diào)制周期的涂層的力學(xué)性能。結(jié)果不同轉(zhuǎn)速下,CrAlSiN/TiAlSiN納米復(fù)合涂層具有相同的晶相結(jié)構(gòu),包含CrAl、CrN和TiN,其中Al元素幾乎全部固溶在CrAl相中。Si元素在涂層中以非晶相的形式存在或被非晶化合物所包裹。隨著轉(zhuǎn)速的增大,復(fù)合涂層的硬度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,而摩擦因數(shù)與均方根粗糙度則呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢,即硬度越大,摩擦因數(shù)和均方根粗糙度越小。結(jié)論CrAlSiN/TiAlSiN納米復(fù)合涂層的硬度和摩擦因數(shù)受調(diào)制周期的影響較大。當(dāng)轉(zhuǎn)速為6r/min時,制備的涂層具有最大的顯微硬度(38GPa)和最小的摩擦因數(shù)(0.37...

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圖1不同轉(zhuǎn)速下制備的CrAlSiN/TiAlSiN納米復(fù)合涂層的XRD衍射譜

第46卷第7期李娜等：多弧離子鍍制備CrAlSiN/TiAlSiN納米涂層的結(jié)構(gòu)和性能研究·3·2結(jié)果及分析2.1XRD圖譜分析圖1為納米復(fù)合涂層的XRD衍射譜。涂層主要存在三種晶相結(jié)構(gòu)：CrAl、CrN和TiN。可以看出，不同調(diào)制周期的涂層的XRD譜沒有明顯區(qū)別，說明這些涂層的....

圖2不同轉(zhuǎn)速下CrAlSiN/TiAlSiN納米復(fù)合涂層的XPS譜圖

到Si單質(zhì)或含Si化合物的衍射峰，說明Si在涂層中可能是以非晶相的形式存在或被非晶化合物所包裹[8—9]。同樣，圖1中也沒有發(fā)現(xiàn)其他含Al化合物的衍射峰，這可能是因為部分Al以飽和固溶體的形式存在于其他晶格中[10]。圖1不同轉(zhuǎn)速下制備的CrAlSiN/TiAlSiN納米復(fù)合涂層....

圖3不同轉(zhuǎn)速下制備的CrAlSiN/TiAlSiN納米復(fù)合涂層的SEM表面形貌

·4·表面技術(shù)2017年7月圖3不同轉(zhuǎn)速下制備的CrAlSiN/TiAlSiN納米復(fù)合涂層的SEM表面形貌Fig.3SurfacemorphologiesofCrAlSiN/TiAlSiNnanocompositecoatingspreparedunderdifferentrot....

圖4不同轉(zhuǎn)速下制備的CrAlSiN/TiAlSiN納米復(fù)合涂層的SEM截面形貌

·4·表面技術(shù)2017年7月圖3不同轉(zhuǎn)速下制備的CrAlSiN/TiAlSiN納米復(fù)合涂層的SEM表面形貌Fig.3SurfacemorphologiesofCrAlSiN/TiAlSiNnanocompositecoatingspreparedunderdifferentrot....

本文編號：4032630