為了進(jìn)一步優(yōu)化TiN/TiCN涂層的制備工藝,提高其使用性能,本文采用多弧離子鍍（Arc ion plating）,在經(jīng)過離子氮化和等離子氮碳共滲處理后的DC53模具鋼上沉積TiN/TiCN涂層。設(shè)計(jì)了三種不同交替沉積結(jié)構(gòu)的TiN/TiCN涂層,通過X射線衍射儀（XRD）、X射線光電子能譜（XPS）、掃描電鏡（SEM）、能譜分析（EDS）、透射電鏡（TEM）、劃痕法、摩擦磨損實(shí)驗(yàn)等表征方法,對(duì)不同涂層成分、結(jié)構(gòu)、結(jié)合力、摩擦性能等進(jìn)行了分析。系統(tǒng)研究了不同交替沉積結(jié)構(gòu)TiN/TiCN涂層性能的差異和DC53基體表面氮化處理對(duì)TiN/TiCN涂層性能的影響。主要結(jié)果如下:DC53基體上沉積的三種不同交替沉積結(jié)構(gòu)的TiN/TiCN涂層A1、A2、A3,分析表明,三種涂層物相均為Ti（C,N）固溶相和非晶碳相;不同交替沉積結(jié)構(gòu)的TiN/TiCN涂層A1、A2、A3表面均存在大顆粒和凹坑,A3涂層表面粗度較大,涂層表面粗糙度的大小直接影響涂層的使用;A2、A3涂層較A1涂層具有較好的結(jié)合力;不同材料作為摩擦副材料時(shí),涂層的耐磨性不同,鋼球?qū)δr(shí)涂層的磨損較為嚴(yán)重,就整體耐磨性來看,A2涂層耐磨... 

【文章來源】：安徽工業(yè)大學(xué)安徽省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 硬質(zhì)涂層概況及離子鍍技術(shù)
        1.1.1 硬質(zhì)涂層的發(fā)展
        1.1.2 涂層材料的特殊性
        1.1.3 涂層制備方法
        1.1.4 多弧離子鍍
    1.2 TiCN涂層的研究現(xiàn)狀
    1.3 等離子表面氮化技術(shù)
        1.3.1 等離子氮化原理
        1.3.2 等離子氮化相圖
    1.4 氮化處理-PVD復(fù)合涂層
        1.4.1 復(fù)合涂層的設(shè)計(jì)理念
        1.4.2 復(fù)合涂層研究現(xiàn)狀
    1.5 本論文研究意義和研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方案及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 氮化基體的制備及工藝設(shè)計(jì)
    2.3 涂層的制備
        2.3.1 鍍膜設(shè)備
        2.3.2 基體前處理
        2.3.3 涂層沉積
    2.4 涂層微觀組織與性能表征
        2.4.1 涂層微觀結(jié)構(gòu)分析
第三章 不同多弧鍍工藝TiN/TiCN涂層組織性能的研究
    3.1 組織結(jié)構(gòu)分析
        3.1.1 XRD物相分析
        3.1.2 涂層化學(xué)態(tài)分析
    3.2 薄膜表面形貌分析
    3.3 涂層力學(xué)性能分析
        3.3.1 涂層維氏硬度分析
        3.3.2 涂層結(jié)合力分析
    3.4 涂層摩擦磨損性能分析
        3.4.1 鋼球?qū)δ?br>        3.4.2 Al_2O_3球?qū)δ?br>    3.5 本章小結(jié)
第四章 離子氮化對(duì)TiN/TiCN涂層組織和性能的影響
    4.1 XRD組織結(jié)構(gòu)分析
    4.2 涂層力學(xué)性能分析
        4.2.1 涂層維氏硬度分析
        4.2.2 涂層結(jié)合力分析
    4.3 涂層摩擦磨損性能分析
        4.3.1 鋼球?qū)δ?br>        4.3.2 Al_2O_3球?qū)δ?br>    4.4 本章小結(jié)
第五章 等離子氮碳共滲對(duì)TiN/TiCN涂層組織和性能的影響
    5.1 XRD組織結(jié)構(gòu)分析
    5.2 復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)分析
    5.3 涂層力學(xué)性能分析
        5.3.1 涂層維氏硬度分析
        5.3.2 涂層結(jié)合力分析
    5.4 涂層摩擦磨損性能分析
        5.4.1 鋼球?qū)δ?br>        5.4.2 Al_2O_3球?qū)δ?br>    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在校研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]陰極弧離子鍍TiCN涂層的SEM-EDS面掃描與線掃描分析（英文）[J]. 孔德軍,王進(jìn)春,郭皓元,王文昌.  稀有金屬材料與工程. 2015(12)
[2]離子滲氮熱處理技術(shù)及設(shè)備發(fā)展歷程與展望[J]. 高仰之,劉英祺.  金屬熱處理. 2014(01)
[3]離子滲氮技術(shù)簡(jiǎn)介[J]. 陳立奇,何如俊,朱文明.  熱處理技術(shù)與裝備. 2011(03)
[4]Preparation and properties of ultra-fine TiCN matrix cermets by vacuum microwave sintering[J]. ZHANG Hou’ana,YAN Dikeb,and TANG Siwenb a Institute of Material Preparation and Applied Technology,Xiamen University of Technology,Xiamen 361024,China b College of Electromechanical Engineering,Hunan University of Science and Technology,Xiangtan 411201,China.  Rare Metals. 2010(05)
[5]物理氣相沉積TiN涂層的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 黃艷,魏仕勇,蔣廬珍.  江西科學(xué). 2009(03)
[6]32Cr2MoV鋼氮化后離子鍍TiN的摩擦磨損研究[J]. 李暉,許洪斌,張津,黃奇.  熱加工工藝. 2005(02)
[7]4Cr5MoSiV1鋼模具離子氮碳共滲技術(shù)研究[J]. 萬潤(rùn)根,羅軍明,劉春祥.  國(guó)外金屬熱處理. 2003(06)
[8]離子氮碳共滲在柴油機(jī)氣缸套和活塞環(huán)上的應(yīng)用[J]. 傅樂榮,王可.  金屬熱處理. 2002(06)
[9]高速鋼W18Cr4V離子滲氮層組織對(duì)TiN膜與基體結(jié)合強(qiáng)度的影響[J]. 謝飛,何家文.  金屬學(xué)報(bào). 2000(10)
[10]多弧離子鍍弧源靶工作條件對(duì)氮化鈦薄膜中鈦液滴的影響[J]. 胡社軍,曾鵬,謝光榮,黃拿燦,吳起白,嚴(yán)鐘得.  真空. 2000(02)



本文編號(hào)：3542866