為改善刀具性能以及優(yōu)化磁控濺射參數(shù),研究了Al Ti Cr N涂層的制備工藝優(yōu)化過程,并對其組織結(jié)構(gòu)與膜基結(jié)合力進(jìn)行了分析,比較了不同載荷條件下的涂層耐磨性。研究結(jié)果表明,沉積時(shí)間120 min,沉積功率200 W為較優(yōu)的磁控濺射參數(shù)。Al Ti Cr N涂層的物相組成為Al Ti Cr N、Al和Cr N。Al Ti Cr N（111）峰表現(xiàn)為尖銳的衍射峰結(jié)構(gòu),涂層達(dá)到了很高的結(jié)晶程度。涂層主要由三角錐結(jié)構(gòu)組成,間隙內(nèi)還生成了許多細(xì)小晶粒。涂層上層區(qū)域主要由柱狀晶構(gòu)成,下層主要由纖維晶粒構(gòu)成。Al Ti Cr N涂層進(jìn)行劃痕測試發(fā)現(xiàn)載荷為19 N和32 N的部位出現(xiàn)了摩擦力突變。通過磁控濺射涂層的YT30刀具比未鍍膜刀具有更低的摩擦因數(shù),表明對刀具進(jìn)行Al Ti Cr N涂層涂覆后能夠顯著改善刀具耐磨性。當(dāng)加載載荷增大后,涂覆涂層的刀具磨痕深度表現(xiàn)出更為平緩過渡。提高載荷到5 N后,在磨痕的兩側(cè)形成了大量的磨屑,其寬度也明顯增大,并未發(fā)生涂層剝落現(xiàn)象。 

【文章來源】：金屬熱處理. 2020,45(11)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

Al Ti Cr N涂層的XRD圖譜

Al Ti Cr N涂層的表面(a)與截面(b)形貌

圖3為對Al Ti Cr N涂層進(jìn)行劃痕測試所得的結(jié)果，采用聲發(fā)射方法進(jìn)行測試后發(fā)現(xiàn)位于19和32 N的部位摩擦力出現(xiàn)了突變，進(jìn)行劃痕測試期間，摩擦力信號并沒有保持穩(wěn)定狀態(tài)，經(jīng)判斷認(rèn)為臨界載荷接近32 N。在載荷未超過10 N的情況下，只在涂層表面形成了輕微的劃痕，深度也較小;隨著載荷增大至10～18 N之間時(shí)，形成了更寬的劃痕，并且其表面也較為光滑，并未發(fā)生涂層剝落現(xiàn)象;隨著載荷增大至18～31 N之間時(shí)，摩擦力發(fā)生明顯的增加，之后劃痕深度和寬度都逐漸增加，同時(shí)還可以觀察到涂層邊緣區(qū)域生成了許多細(xì)小的碎片，不過此時(shí)劃痕表面依然保持光滑的形態(tài)，并未發(fā)生涂層剝落;隨著載荷增大至31 N以上，摩擦力的波動(dòng)變化明顯，出現(xiàn)了涂層剝落情況。2.3 耐磨性能分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3243170