本文關(guān)鍵詞：TiCrN硬質(zhì)膜組元配比對(duì)組織與性能的影響規(guī)律研究

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【摘要】：多組元氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜的金屬組元配比直接影響著膜層的組織結(jié)構(gòu)和性能,成分優(yōu)化研究是多組元氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜的一個(gè)重要分支方向。本課題采用多弧離子鍍沉積技術(shù),選用單質(zhì)Ti靶、單質(zhì)Cr靶和兩種成分的Ti-Cr合金靶,分別組合,通過合理調(diào)整控制陰極靶弧電流,獲得了成分(Ti/Cr原子比)均勻變化的系列TiCrN硬質(zhì)膜。系統(tǒng)考查了所制備的TiCrN硬質(zhì)膜的化學(xué)成分、形貌組織、相組成以及膜層硬度和抗熱震性能,揭示了Ti/Cr組元配比對(duì)TiCrN硬質(zhì)膜的影響作用。研究結(jié)果和討論分析表明,在沉積工藝基本一致的前提下,采用雙合金靶組合制備的TiCrN硬質(zhì)膜層比單質(zhì)靶組合具有膜層生長(zhǎng)率高、表面液滴更多、N含量在膜層生長(zhǎng)方向上分布均勻的特點(diǎn);不同的陰極弧源靶組合方式未對(duì)膜層的相組成產(chǎn)生影響,本課題所制備的具有不同Ti/Cr原子比的TiCrN硬質(zhì)膜層均由單一的TiCrN相組成,該TiCrN相具有面心立方結(jié)構(gòu),XRD中顯示的金屬相來自膜層中的液滴;但是,TiCrN硬質(zhì)膜層的擇優(yōu)生長(zhǎng)取向隨著膜層中Ti/Cr原子比的變化而變化,當(dāng)TiCrN膜層中Ti/Cr原子比較小時(shí),其擇優(yōu)生長(zhǎng)取向?yàn)?111)晶面,隨著Ti/Cr原子比增大,擇優(yōu)生長(zhǎng)取向變?yōu)?111)和(220),當(dāng)膜層中Ti/Cr原子比大約在1:1時(shí),其擇優(yōu)生長(zhǎng)取向變?yōu)?200),隨著膜層中Ti/Cr原子比繼續(xù)增大,擇優(yōu)生長(zhǎng)取向變?yōu)?111)、(200)和(220)晶面。在力學(xué)性能方面,隨著膜層中Ti/Cr原子比的增加,TiCrN硬質(zhì)膜層顯微硬度值呈現(xiàn)先增大后減小的變化規(guī)律,當(dāng)Ti/Cr原子比為1:0.87時(shí),膜層硬度出現(xiàn)峰值,達(dá)到4033HV。TiCrN硬質(zhì)膜層的熱震行為研究表明,TiCrN硬質(zhì)膜層的熱震循環(huán)過程(空冷)主要包括兩個(gè)階段,熱震循環(huán)初期的氧含量增加的穩(wěn)態(tài)氧化階段、隨著膜層表面氧化加劇、膜層表面開始產(chǎn)生裂紋的氧化失穩(wěn)階段,最終導(dǎo)致TiCrN硬質(zhì)膜層失效。單純?cè)黾幽又蠧r含量并不能提高TiCrN硬質(zhì)膜的抗熱震性能,反而容易加劇膜層在熱震循環(huán)過程中表面氧化進(jìn)程。
【學(xué)位授予單位】：沈陽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.4

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 戴步實(shí);TiCrN硬質(zhì)膜組元配比對(duì)組織與性能的影響規(guī)律研究[D];沈陽大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：1183361