發(fā)布時間：2021-03-24 10:25

　　為了適應(yīng)現(xiàn)代切削技術(shù)的發(fā)展,本研究工作主要集中于優(yōu)化高鋁AlTiN涂層的高溫抗氧化性、摩擦學(xué)性能、熱穩(wěn)定性及切削性能。本文從涂層成分和結(jié)構(gòu)的角度出發(fā),采用多元合金化、納米復(fù)合結(jié)構(gòu)和納米多層結(jié)構(gòu)構(gòu)建三種方法來改善高鋁AlTiN涂層的綜合性能。首先探討加入活性元素Y對多組元AlTiYN涂層力學(xué)、抗氧性能及高溫摩擦性能的影響;然后通過納米復(fù)合結(jié)構(gòu),即加入a-Si₃N₄非晶界面相包裹涂層中的AlTiN納米晶,顯著提高AlTiSiN涂層的抗氧化性能,并研究其切削行為;最后研究不同調(diào)制周期對AlTiN/AlTiSiYN納米多層涂層界面結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性和切削壽命及失效機(jī)理的影響。本文主要總結(jié)如下:1)AlTiN涂層中摻雜活性元素Y形成固溶體結(jié)構(gòu)涂層后,涂層晶粒發(fā)生細(xì)化,組織結(jié)構(gòu)致密化,硬度及韌性增加,結(jié)合強(qiáng)度顯著提升。XRD物相分析表明,Y元素固溶于AlTiN晶格中,AlTiN及AlTiYN涂層XRD特征衍射峰位均向低角度發(fā)生偏移。添加0.76 at.%活性元素Y增強(qiáng)了AlTiN涂層其高溫抗氧化能力,AlTiYN涂層在800°C⁹00°... 

【文章來源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

PVD技術(shù)示意圖

和手機(jī)外殼組件，手表和珠寶用品等。近年來，該鍍膜技術(shù)得到快速發(fā)展，已經(jīng)廣泛用于切削刀具領(lǐng)域，用來制備硬質(zhì)薄膜。圖1-2 電弧離子鍍TiCN涂層過程示意圖[10]Fig.1-2 Schematic diagram of process of TiCN coating formationby arc ion plating

蒸發(fā)速率低、容易靶材“中毒”等。該技術(shù)應(yīng)用在裝飾涂層、超導(dǎo)涂層、具有特定光學(xué)或電學(xué)特性的涂層、高溫應(yīng)用的保護(hù)涂層。圖1-3 磁控濺射原理圖[12]Fig.1-3 Schematic diagram of magnetron sputtering1.3 TiAlN 基涂層研究進(jìn)展1.3.1 AlTiN 涂層研究現(xiàn)狀Zhou 等[13]采用電弧離子鍍技術(shù)制備了不同 Al 含量的(Ti1-x,Alx)N 涂層，研究Al 含量對(Ti1-x,Alx)N 結(jié)構(gòu)的影響，如圖 1-4 所示。發(fā)現(xiàn) Al 含量小于 0.6 時，(Ti1-x,Alx)N 為 B1 立方結(jié)構(gòu)；當(dāng) Al 含量大于 0.7 時，(Ti1-x,Alx)N 為 B4 纖鋅礦結(jié)構(gòu)；而當(dāng) Al 含量在 0.6 和 0.7 之間時，則為二者的混合體。Makino[14]在之后通過理論計算得到：Ti-Al-N 晶體結(jié)構(gòu)從 B1 到 B4 轉(zhuǎn)折的點為 Al 含量的臨界值大約在 65mol%。TiAl 涂層中，Al 含量在 0.65 以內(nèi)，涂層的硬度和抗氧化性能隨著 Al 含量的增加而上升[15]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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