發(fā)布時(shí)間：2021-06-27 20:54

　　隨著現(xiàn)代工業(yè)對(duì)材料性能要求的逐漸升高,相應(yīng)的在機(jī)械加工行業(yè)對(duì)耐磨保護(hù)涂層的要求也越來越高,因此研究開發(fā)綜合性能優(yōu)異的耐磨涂層具有重要意義。ZrAlN涂層作為一種性能優(yōu)異的硬質(zhì)涂層,通過一定方法沉積在基體表面可以有效地改善基體的耐磨性能,起到延長使用壽命的作用。本文采用多弧離子鍍方法在304不銹鋼基底上成功沉積了ZrAlN涂層,采用單因素變量法深入分析脈沖偏壓、陰極弧電流和氮?dú)饬髁繉?duì)ZrAlN涂層表面形貌、涂層厚度、顯微硬度和膜基結(jié)合力等性能的影響規(guī)律,得出最佳ZrAlN涂層制備工藝。并對(duì)具有最佳性能的ZrAlN涂層與未沉積涂層的304不銹鋼基底進(jìn)行往復(fù)摩擦磨損實(shí)驗(yàn),分別通過控制法向載荷和往復(fù)摩擦頻率不變,研究往復(fù)摩擦頻率與法向載荷對(duì)二者摩擦磨損性能的影響,主要結(jié)論如下:（1）在脈沖偏壓為150 V、陰極弧電流為90 A、氮?dú)饬髁繛?00 sccm時(shí)制備的ZrAlN涂層具有最優(yōu)異的綜合性能,此時(shí)涂層表面質(zhì)量較好,硬度高達(dá)1421 HV,涂層厚度為3.92μm,涂層結(jié)合力為39.7 N。ZrAlN涂層的主要物相為ZrN相,Al以置換固溶體的形式存在于ZrN晶格之中。（2）當(dāng)法向載荷為2 N... 

【文章來源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

涂層形成過程示意圖

涂層三種不同生長模式

圖 1.3 為電弧蒸發(fā)方式真空蒸鍍示意圖。圖 1.3 電弧蒸發(fā)方式真空蒸鍍示意圖1.3.2 濺射沉積19 世紀(jì)，科學(xué)家 Grove 就于氣體輝光放電管裝置中發(fā)現(xiàn)了濺射現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用帶有相當(dāng)能量的荷能粒子對(duì)靶材進(jìn)行轟擊時(shí)，位于靶材表面的原子將會(huì)從荷能粒子中不斷獲得能量，當(dāng)能量儲(chǔ)存到足夠使靶材原子脫離靶材表面飛向氣相中時(shí)將會(huì)發(fā)生所

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]工藝參數(shù)對(duì)多弧離子鍍TiAlN涂層鋁含量和硬度的影響[J]. 周陶,袁軍堂,汪振華,黃雷.  機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2017(05)
[2]Al靶濺射功率對(duì)CrAlN涂層組織結(jié)構(gòu)及摩擦性能的影響[J]. 張欽英,陳顥,任興潤,文彥.  有色金屬科學(xué)與工程. 2017(05)
[3]涂層刀具的現(xiàn)狀研究[J]. 邵澤寬.  有色金屬科學(xué)與工程. 2017(06)
[4]TiAlSiN納米復(fù)合涂層的改性研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 鮮廣,趙海波,梁紅櫻,但秦,范洪遠(yuǎn),王均.  表面技術(shù). 2017(08)
[5]可轉(zhuǎn)位車削刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程技術(shù)研究[J]. 何耿煌,李凌祥,鄒伶俐,程程,劉獻(xiàn)禮.  哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[6]反應(yīng)等離子噴涂TiN涂層的研究進(jìn)展[J]. 夏銘,王澤華,柏芳,周澤華,胡亞群,盛歡,張欣.  表面技術(shù). 2015(08)
[7]金剛石涂層硬質(zhì)合金刀具涂層的研究和應(yīng)用進(jìn)展[J]. 徐銀超,陳康華,王社權(quán),陳響明,李園園,陳送義.  硬質(zhì)合金. 2015(02)
[8]ZrAlN薄膜的硬度和韌性與相結(jié)構(gòu)的關(guān)系[J]. 杜軍,朱曉瑩,臧艷,張平.  真空. 2015(02)
[9]磁控濺射沉積硬韌ZrAlN薄膜及薄膜力學(xué)性能[J]. 杜軍,孟凡軍,臧艷,郭蕾.  表面技術(shù). 2014(05)
[10]離子鍍膜技術(shù)的進(jìn)展[J]. 王福貞,劉歡,那日松.  真空. 2014(05)

博士論文
[1]硬質(zhì)納米多層膜的微結(jié)構(gòu)與超硬效應(yīng)[D]. 岳建嶺.上海交通大學(xué) 2008

碩士論文
[1]ZrN基納米多層膜的制備及其性能研究[D]. 張文勇.重慶大學(xué) 2017
[2]CrN/CrAlN多層薄膜的制備及其摩擦學(xué)性能[D]. 任興潤.江西理工大學(xué) 2016
[3]多弧離子鍍沉積TiAlSiN涂層及其性能研究[D]. 王昆侖.山東大學(xué) 2015
[4]TiN、TiAlN摩擦磨損特性及其涂層刀具、齒輪的性能研究[D]. 韓文強(qiáng).西南大學(xué) 2014
[5]偏壓、靶電流對(duì)多弧離子鍍制備TiN/TiAlN復(fù)合膜組織形貌及性能的影響[D]. 張馳.沈陽大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3253589