【转帖】LY12硬铝TiN /AlN 涂层

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TiN涂层已广泛应用于各个领域,特别是在工具行业。


但单一的TiN涂层在相对高速钢较软的材料上的应用受到很大制约。原因在于一般钢、铝基体较软,或涂层与基体结合力不够,故在工作中基体不能有力支撑TiN涂层而发生早期破坏。




摘要> 使用多弧离子镀在LY12 基体表面制备了TiN/ AlN 薄膜, 综合考虑涂层成膜质量、沉积速率和耐磨性能, 确定了T iN/ AlN 薄膜的最佳工艺; 并研究了预处理对于结合强度的影响, 试验表明: 与一般基体相比, 经喷砂处理的试样膜基间的结合强度得到很大提高。




现阶段TiN 多元复合涂层和多层膜的研究是TiN 涂层的主要研究方向。以置换方式或掺入混合方式获得的三元或多元涂层中形成的混合晶体具有更高的强度、硬度和耐磨性, 而且可在一定程度
上改善热稳定性。


采用多弧离子镀, 在LY12 硬铝合金基体上制备了TiN/ AlN 超硬薄膜, 主要研究了预处理对于涂层的膜基结合力的影响, 并分析了涂层的表面形貌, 组织性能和耐磨性能。



1)采用T i 靶和Al 靶作为靶源, 综合考虑TiN/ AlN 涂层成膜质量、沉积速率和耐磨性能, 多弧离子镀在沉积时间为25 min, 负偏压200 V, Ti的弧电流为75 A, Al 的弧流为70 A, 氮气压力为21 0 Pa 工艺条件为最佳工艺。
2) 经过喷砂处理的基体相对于没有经过喷砂处理的基体, 成核能量势垒较小, 成核率较大, 膜基间形成的空洞少, 结合强度得到很大提高。
3) X 射线说明TiN/ AlN 涂层中出现了( 111)晶面择优生长, 具有密排面( 111) 择优取向的TiN薄膜的耐磨性能优于其它类型的薄膜。
4) 涂层摩擦性能分析在载荷为200 N 时,TiN/ AlN 涂层的摩擦因数在01 02 ~ 01 04 之间变化。