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TiAlSiN/CrAlSiN纳米多层涂层刀具干切削TC4钛合金切削性能
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作者 刘杰 华俊芳 +2 位作者 段慧珍 易根苗 邓欣 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期103-109,共7页
钛合金因其化学活性和切削高温引起刀具磨损严重。刀具表面施加涂层是有效地延长刀具服役时间的方法。借助PVD阴极电弧蒸发技术,使用TiAlSi靶和CrAlSi靶交替叠加制成TiAlSiN/CrAlSiN纳米多层涂层刀具,并使用这种刀具分别切削常规钛合金... 钛合金因其化学活性和切削高温引起刀具磨损严重。刀具表面施加涂层是有效地延长刀具服役时间的方法。借助PVD阴极电弧蒸发技术,使用TiAlSi靶和CrAlSi靶交替叠加制成TiAlSiN/CrAlSiN纳米多层涂层刀具,并使用这种刀具分别切削常规钛合金和3D打印钛合金。所制成的TiAlSiN/CrAlSiN纳米多层涂层表现了较高的硬度;切削钛合金时,刀具的磨损形式表现为涂层剥离,前刀面月牙洼,后刀面均匀磨损和刀尖崩刃。引起刀具磨损的主因是粘结,其次是高温氧化。三个切削用量中,切削速度对切削力和切削温度的影响要远大于切削深度和进给量对二者的影响。与常规TC4相比,3D打印TC4因伸长率和硬度下降,弹性模量提高促使切削温度和切削力均低于常规TC4,刀具寿命相应的延长。 展开更多
关键词 纳米多层涂层 TiAlSiN/CrAlSiN 刀具磨损 钛合金 3D打印钛合金
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TiAlN/AlON纳米多层涂层的微观结构和力学性能研究 被引量:10
2
作者 王均涛 刘平 +3 位作者 杨丽红 李伟 刘新宽 马凤仓 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期72-77,共6页
通过磁控溅射制取一系列不同AlON厚度的TiAlN/AlON纳米多层涂层,并用X射线衍射、扫描电镜、高分辨透射电镜和纳米压痕仪分别对微观结构和力学性能进行表征和测量。研究表明:非晶态的AlON在厚度约小于1 nm时,在TiAlN模板作用下转变为晶... 通过磁控溅射制取一系列不同AlON厚度的TiAlN/AlON纳米多层涂层,并用X射线衍射、扫描电镜、高分辨透射电镜和纳米压痕仪分别对微观结构和力学性能进行表征和测量。研究表明:非晶态的AlON在厚度约小于1 nm时,在TiAlN模板作用下转变为晶体结构,并与TiAlN呈共格外延生长,出现超硬效应,当AlON厚度为0.7 nm时,硬度和弹性模量分别最高可达38.1 GPa和385.6 GPa。当AlON厚度超过1 nm时,逐渐转变为非晶结构并且破坏了多层涂层的共格外延生长,硬度随之降低。因此利用这种机制可以制备出力学性能好、耐高温氧化性的刀具涂层,满足现代切削的需要。 展开更多
关键词 TiAlN/AlON纳米多层涂层 超硬效应 非晶晶化 共格外延生长 磁控溅射
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调制周期对ZrN/TiCuN纳米多层涂层的微观结构与力学性能的影响 被引量:1
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作者 赵升升 黄美东 +3 位作者 赵彦辉 王红英 彭滨 王启民 《天津师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第6期8-15,共8页
为了系统研究电弧离子镀技术制备的纳米多层涂层的微观结构与力学性能的关系,通过调节样品转速,制备了不同调制周期的ZrN/TiCuN纳米多层涂层.利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM... 为了系统研究电弧离子镀技术制备的纳米多层涂层的微观结构与力学性能的关系,通过调节样品转速,制备了不同调制周期的ZrN/TiCuN纳米多层涂层.利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及纳米压痕仪,分析了多层涂层的微观形貌、化学成分、相结构和力学性能以及多层涂层界面的微观结构对涂层力学性能的影响.结果表明,Zr N/TiCuN纳米多层涂层属于典型的电弧离子镀涂层表面形貌.随着调制周期减小,纳米单层厚度变薄,涂层表面形貌及厚度变化不明显;涂层中Zr、Ti的含量先降低后略有升高,而N含量的变化与之相反,且所有多层涂层和单层涂层都呈现出过化学计量比(N/Zr或N/Ti);多层涂层中ZrN(200)衍射峰强度逐渐减小,硬度逐渐提高,在调制周期最小时硬度达到最大值31.5 GPa;Zr N/Ti CuN多层涂层界面处存在大量共格结构,且连续贯穿几个相邻涂层,在涂层界面处可以发现较多位错.随着调制周期减小,膜层更均匀.在多层涂层结构中,降低涂层厚度、增加共格结构的界面可有效增加纳米多层涂层的硬度. 展开更多
关键词 纳米多层涂层 ZrN/TiCuN 多弧离子镀 微观结构 力学性能
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纳米调制周期对CrWN/MoN纳米多层涂层结构和性能的影响 被引量:1
4
作者 李助军 包改磊 +3 位作者 刘怡飞 张大童 李兆南 田灿鑫 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期191-198,共8页
目的研究纳米调制周期对CrWN/MoN纳米多层涂层结构及性能的影响。方法采用电磁永磁共控的阴极电弧离子镀技术,使用纯N2和合金CrW靶及纯金属Mo靶,制备不同调制周期厚度的CrWN/MoN纳米多层涂层,对CrWN/MoN纳米多层涂层的物相结构、微观形... 目的研究纳米调制周期对CrWN/MoN纳米多层涂层结构及性能的影响。方法采用电磁永磁共控的阴极电弧离子镀技术,使用纯N2和合金CrW靶及纯金属Mo靶,制备不同调制周期厚度的CrWN/MoN纳米多层涂层,对CrWN/MoN纳米多层涂层的物相结构、微观形貌、硬度、摩擦系数和磨损率等进行分析。结果CrWN/MoN纳米多层涂层由面心立方CrWN与六方d-MoN两相组成。随着调制周期减小,CrWN/MoN纳米多层涂层衍射峰强度逐渐减弱,d-MoN(202)衍射峰消失,涂层表面的大颗粒数量减少,表面质量得到改善。随着调制周期由45 nm减小到13 nm,涂层的硬度由29.4 GPa逐渐减小到25.5 GPa,当调制周期为8nm时,CrWN/MoN纳米多层涂层硬度与弹性模量均达到最大值,分别为30.2 GPa和354.6 GPa。随着调制周期的减小,CrWN/MoN纳米多层涂层平均摩擦系数由0.45逐渐减小到0.29,磨损速率由4.2×10-7mm3/(N·m)逐渐减小到3.3×10-7mm3/(N·m)。结论调制周期对CrWN/MoN纳米多层涂层性能影响较大,调制周期厚度为8 nm时,CrWN/MoN纳米多层涂层的硬度最大,耐磨性能最好。 展开更多
关键词 电弧离子镀 CrWN/MoN纳米多层涂层 调制周期 纳米硬度 耐磨性能
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TiSiN/Ag纳米多层涂层的抗菌及摩擦学性能研究 被引量:9
5
作者 党超群 白雪冰 +2 位作者 李金龙 杨弋涛 陈建敏 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期1-10,共10页
采用多弧离子镀技术,在Ti-6Al-4V合金表面沉积TiSiN/Ag纳米多层涂层和TiSiN涂层,研究沉积涂层的结构、抗菌及摩擦学性能.利用X射线衍射仪(XRD),X射线光电子能谱仪(XPS)和透射电子显微镜(TEM)表征涂层的成分和结构,用纳米压痕仪测试涂层... 采用多弧离子镀技术,在Ti-6Al-4V合金表面沉积TiSiN/Ag纳米多层涂层和TiSiN涂层,研究沉积涂层的结构、抗菌及摩擦学性能.利用X射线衍射仪(XRD),X射线光电子能谱仪(XPS)和透射电子显微镜(TEM)表征涂层的成分和结构,用纳米压痕仪测试涂层的硬度.采用Rtec往复式摩擦磨损试验机对涂层在海水环境中的摩擦学性能进行研究,评价了涂层对大肠埃希氏菌和枯草芽孢杆菌的抗菌性能.结果表明:与TiSiN涂层相比,TiSiN/Ag多层涂层表现出较低的摩擦系数;两种涂层在海水中磨损率远小于Ti-6Al-4V基底,其中,TiSiN/Ag多层涂层比TiSiN涂层在海水环境中表现出较低的磨损率;对TiSiN/Ag多层涂层进行24 h抗菌试验后,该涂层对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌率分别达到99.98%和100%. 展开更多
关键词 TiSiN/Ag纳米多层涂层 多弧离子镀技术 TI-6AL-4V合金 抗菌涂层 摩擦学性能
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工作气压对TiBN/TiAlSiN纳米多层涂层的结构和性能影响 被引量:1
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作者 王泽松 韩滨 +3 位作者 项燕雄 田灿鑫 邹长伟 付德君 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期77-85,共9页
为应对高速干式切削、工磨具行业对新型防护涂层的需求,制造高硬度、耐摩擦磨损的纳米复合涂层具有巨大的市场前景。采用阴极多弧离子镀技术,在不同的工作气压下用TiB2和TiAlSi合金靶作为阴极蒸发靶材,在硬质合金衬底上分别沉积了TiBN,T... 为应对高速干式切削、工磨具行业对新型防护涂层的需求,制造高硬度、耐摩擦磨损的纳米复合涂层具有巨大的市场前景。采用阴极多弧离子镀技术,在不同的工作气压下用TiB2和TiAlSi合金靶作为阴极蒸发靶材,在硬质合金衬底上分别沉积了TiBN,TiAlSiN涂层和TiBN/TiAlSiN多层涂层。借助于XRD、XPS、SEM、AFM和HRTEM对涂层的成分、形貌及微观结构进行表征分析。并用纳米压痕硬度计和球盘式摩擦测试仪分别研究了涂层的硬度和摩擦磨损性能。研究结果表明:TiBN/TiAlSiN涂层呈现一种非晶相包裹纳米多晶相的微观结构形态,工作气压越高,涂层表面越趋于光滑;涂层在1.0 Pa工作气压下涂层显微硬度值达到38 GPa;在2.0 Pa的工作气压下,涂层显微硬度值约34 GPa,摩擦因数低于0.29。与TiBN和TiAlSiN涂层相比,TiBN/TiAlSiN纳米多层涂层的机械、摩擦学性能更加优越,这为应用在干式切削、磨削工具领域的硬质润滑多层涂层的制备与研究指明了一条方向。 展开更多
关键词 TiBN/TiAlSiN 多弧离子镀 工作气压 纳米多层涂层 微观结构
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W/B_(4)C纳米多层涂层的微观结构及强韧化分析
7
作者 王晨 罗贤 +2 位作者 陈小荣 吕祥鸿 杨延清 《热加工工艺》 北大核心 2021年第14期79-81,87,共4页
采用直流磁控溅射方法制备了不同W含量的W/B_(4)C纳米多层涂层。通过对涂层微观组织结构的观察及硬度、弹性模量和韧性的测试分析,研究了结构对涂层力学性能的影响规律。结果表明:对涂层中W为bcc结构,B_(4)C为非晶态。沿涂层生长方向,W-... 采用直流磁控溅射方法制备了不同W含量的W/B_(4)C纳米多层涂层。通过对涂层微观组织结构的观察及硬度、弹性模量和韧性的测试分析,研究了结构对涂层力学性能的影响规律。结果表明:对涂层中W为bcc结构,B_(4)C为非晶态。沿涂层生长方向,W-on-B_(4)C界面粗糙度较大而B_(4)C-on-W界面粗糙度较小。随W含量的增加,涂层界面粗糙度减小,涂层的硬度保持在~26 GPa,与此同时,H/E*和W_(e)结果表明涂层韧性良好。W/B_(4)C纳米多层涂层的硬度和韧性展现出良好的平衡关系,分析认为多层结构和界面是涂层强韧化的主要因素。 展开更多
关键词 纳米多层涂层 界面粗糙度 强韧化
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金属Cr层对Cr/Cr_2N纳米多层涂层的性能影响 被引量:2
8
作者 关晓艳 王永欣 +4 位作者 李泽超 李金龙 鲁侠 王立平 薛群基 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期15-21,共7页
目的研究金属Cr层对Cr/Cr_2N纳米多层涂层结构和性能的影响,为多层硬质涂层在海洋等腐蚀性介质中的应用提供理论基础。方法采用多弧离子镀技术制备一系列不同金属Cr层厚度的Cr/Cr_2N纳米多层涂层,采用XRD、SEM、纳米压痕及划痕仪测试了... 目的研究金属Cr层对Cr/Cr_2N纳米多层涂层结构和性能的影响,为多层硬质涂层在海洋等腐蚀性介质中的应用提供理论基础。方法采用多弧离子镀技术制备一系列不同金属Cr层厚度的Cr/Cr_2N纳米多层涂层,采用XRD、SEM、纳米压痕及划痕仪测试了多层涂层的结构、微观形貌和机械性能。采用电化学工作站评价了Cr/Cr2N纳米多层涂层在海水环境下的电化学行为,并采用摩擦实验机测试了涂层在海水环境下的摩擦学性能。结果 Cr层对Cr/Cr_2N纳米多层涂层的结构产生了一定的影响。不同Cr层厚度的Cr/Cr_2N纳米多层涂层在海水环境下的磨损率差别不大,均约为1.2×10-6 mm^3/(N·m),具有良好的耐磨损性能。Cr层厚度约为21 nm的Cr/Cr2N纳米多层涂层在海水环境下具有较高的阻抗值,呈现出较高的耐腐蚀性能。结论一定厚度的金属层(如Cr层厚度约为21 nm)和界面是多层涂层呈现较高耐腐蚀性能的关键。Cr/Cr2N纳米多层涂层在海水环境下良好的耐腐蚀和耐磨损性能,使其可应用于海洋等腐蚀性介质中,并发挥良好的表面防护作用。 展开更多
关键词 多弧离子镀 Cr/Cr2N纳米多层涂层 耐腐蚀性能 界面 耐磨损性能 海水环境
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TiN/AlTiN纳米多层涂层组织与性能的研究
9
作者 邱联昌 杨伦旺 江林 《中国钨业》 CAS 北大核心 2015年第6期49-53,共5页
采用阴极弧蒸发涂层工艺在硬质合金基体上沉积了TiN/AlTiN纳米多层涂层。利用光学显微镜、SEM、XRD、显微硬度计和划痕测试仪、纳米压痕仪,分析了涂层的组织形貌、纳米调制周期、化学成分、物相组成、结合强度和硬度,并对涂层硬质合金... 采用阴极弧蒸发涂层工艺在硬质合金基体上沉积了TiN/AlTiN纳米多层涂层。利用光学显微镜、SEM、XRD、显微硬度计和划痕测试仪、纳米压痕仪,分析了涂层的组织形貌、纳米调制周期、化学成分、物相组成、结合强度和硬度,并对涂层硬质合金刀片进行了铣削合金钢的切削性能测试。研究结果表明:TiN/AlTiN纳米多层涂层具有致密的柱状晶结构,保留了AlTiN单层涂层的(200)择优取向。大尺寸熔滴Ti含量高、小尺寸熔滴Al含量高,涂层中Al含量低于靶材。调制周期为18.4 nm的TiN/AlTiN纳米多层涂层具有良好的结合强度(>100 N)和高的硬度(28.2 GPa)。相同涂层厚度的情况下,TiN/AlTiN纳米多层涂层具有比同类单层涂层更高的耐磨性,表现出更好的切削性能。 展开更多
关键词 TiN/AlTiN 纳米多层涂层 组织与性能 涂层硬质合金 阴极弧蒸发技术
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TiAlN/SiO_2纳米多层刀具涂层的微观结构和超硬效应研究 被引量:3
10
作者 王均涛 刘平 +3 位作者 杨丽红 李伟 刘新宽 马凤仓 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第22期2757-2761,共5页
通过磁控溅射方法制取了一系列不同SiO2厚度的TiAlN/SiO2纳米多层涂层,并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和纳米压痕仪分别对该涂层的微观结构和力学性能进行了表征和测量。研究表明:当非晶态的SiO2厚度约小... 通过磁控溅射方法制取了一系列不同SiO2厚度的TiAlN/SiO2纳米多层涂层,并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和纳米压痕仪分别对该涂层的微观结构和力学性能进行了表征和测量。研究表明:当非晶态的SiO2厚度约小于1nm时,SiO2在TiAlN模板作用下转变为晶体结构,并与TiAlN呈共格外延生长,出现超硬效应;当SiO2厚度为0.6nm时,其硬度和弹性模量分别高达37GPa和393GPa;当SiO2厚度超过1nm时,SiO2逐渐转变为非晶结构并且破坏了多层涂层的共格外延生长,硬度随之降低。因此,可以利用该方法制备出机械性能好且耐高温氧化性的刀具涂层,以满足现代切削的需要。 展开更多
关键词 超硬效应 TiAlN/SiO2纳米多层涂层 共格外延生长 非晶晶化
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纳米多层膜和复合超硬涂层的研究进展 被引量:6
11
作者 郑伟涛 白晓明 安涛 《吉林师范大学学报(自然科学版)》 2004年第2期1-7,共7页
本文综述了近年来纳米多层膜和复合超硬涂层研究的最新进展,详述了纳米多层膜和复合超硬涂层的致硬机理和设计方法,分析了Ti/TiN、氮化物/氮化物多层膜和Ti-Si-N及Ti-Al-Si-N系复合膜的最新研究现状,指出了今后纳米多层膜和复合超硬涂... 本文综述了近年来纳米多层膜和复合超硬涂层研究的最新进展,详述了纳米多层膜和复合超硬涂层的致硬机理和设计方法,分析了Ti/TiN、氮化物/氮化物多层膜和Ti-Si-N及Ti-Al-Si-N系复合膜的最新研究现状,指出了今后纳米多层膜和复合超硬涂层的研究方向. 展开更多
关键词 纳米多 复合超硬涂层 硬度 纳米多层涂层 纳米复合涂层
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纳米Al_(2)O_(3)/TiO_(2)多层涂层的低温制备及其性能 被引量:2
12
作者 卞凯 唐思文 +4 位作者 王睿 杨植富 张浩 刘骞 刘德顺 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期245-253,共9页
采用原子层沉积技术(ALD)在200℃低温条件下将纳米Al_(2)O_(3)/TiO_(2)多层涂层沉积在硬质合金刀具表面。利用扫描电镜SEM、划痕测试仪和三向测力仪以及数控机床等设备,对不同形式的纳米Al_(2)O_(3)/TiO_(2)多层涂层刀具的涂层-基体结... 采用原子层沉积技术(ALD)在200℃低温条件下将纳米Al_(2)O_(3)/TiO_(2)多层涂层沉积在硬质合金刀具表面。利用扫描电镜SEM、划痕测试仪和三向测力仪以及数控机床等设备,对不同形式的纳米Al_(2)O_(3)/TiO_(2)多层涂层刀具的涂层-基体结合力和切削性能等进行研究。结果表明,基于原子层沉积技术低温制备的纳米多层涂层刀具的涂层-基体结合强度高;涂层层数、涂层沉积顺序及涂层层厚比对纳米多层涂层刀具的切削力有不同程度的影响;纳米多层涂层刀具更适合高速切削,当切削速度大于2.33m/s时,纳米多层涂层刀具的切削力和摩擦因数呈下降趋势,表现出良好的切削性能,其中双层纳米涂层刀具的切削性能更好;在高速切削时,纳米多层涂层刀具表面摩擦因数比普通未涂层硬质合金刀具低,纳米Al_(2)O_(3)/TiO_(2)多层涂层能够有效改善刀具的黏结磨损,减少刀-屑粘黏现象和烫伤现象,能够改善刀具表面的耐磨损性能。 展开更多
关键词 原子沉积 低温制备 纳米多层涂层 涂层-基体结合力 切削性能
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PVD纳米涂层致硬机理研究现状及发展 被引量:12
13
作者 吴雁 王冰 +2 位作者 王犁 肖礼军 张而耕 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期90-97,119,共9页
从纳米多层涂层和纳米复合涂层两个角度总结了PVD纳米涂层的强化机制和涂层设计准则,提出了现有的涂层强化机制及涂层设计准则主要存在涂层强化机制适用性不足和理论性问题缺乏实验手段论证两个问题,并合理分析了问题存在的原因。从纳... 从纳米多层涂层和纳米复合涂层两个角度总结了PVD纳米涂层的强化机制和涂层设计准则,提出了现有的涂层强化机制及涂层设计准则主要存在涂层强化机制适用性不足和理论性问题缺乏实验手段论证两个问题,并合理分析了问题存在的原因。从纳米多层涂层和纳米复合涂层两个角度,综述了PVD纳米涂层致硬机理的国内外研究现状。研究现状表明,涂层强化机制和一些涂层表征实验在涂层致硬机理研究中扮演着重要的角色,研究者们根据涂层强化机制和必要的实验手段对涂层的致硬机理进行了分析。但是涂层强化机制并非涂层致硬机理研究中必不可少的工具,既存在用一种或多种涂层强化机制解释涂层致硬机理的情况,又存在未使用涂层强化机制去解释涂层致硬机理的情况。针对这种现象,分析了其存在的内因和外因。外因为涂层材料组合方式和实验研究变量不同;内因为涂层强化机制及设计准则不完善。最后结合PVD纳米涂层致硬机理研究现状存在的问题,本着完善涂层强化机制和设计准则的目的,对未来研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 纳米多层涂层 纳米复合涂层 致硬机理 强化机制 涂层设计准则 共格外延生长
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TiAlN/TiN纳米多层涂层的高温稳定性研究 被引量:6
14
作者 楼玉民 赵宁宁 +3 位作者 黄一君 董学超 陈利 岳建岭 《硬质合金》 CAS 2020年第6期409-416,共8页
本文采用反应磁控溅射技术制备了TiAlN/TiN纳米多层涂层,利用XRD、SEM、TEM和纳米力学探针方法表征了多层涂层不同温度真空退火处理前后的微结构和硬度的变化。结果表明:随着退火温度的升高,沉积态TiAlN(4.5 nm)/TiN(1.5 nm)纳米多层涂... 本文采用反应磁控溅射技术制备了TiAlN/TiN纳米多层涂层,利用XRD、SEM、TEM和纳米力学探针方法表征了多层涂层不同温度真空退火处理前后的微结构和硬度的变化。结果表明:随着退火温度的升高,沉积态TiAlN(4.5 nm)/TiN(1.5 nm)纳米多层涂层中TiAlN层和TiN之间的共格界面会逐渐转变为半共格界面,直至1200℃时因原子扩散而变的模糊不清。退火过程中,TiAlN单层涂层和TiAlN/TiN纳米多层涂层由于其中TiAlN发生调幅分解析出c-AlN而使涂层硬度不断升高,超过一定温度c-AlN开始转变为h-AlN并导致涂层硬度迅速下降。当退火温度达到1000℃后,TiAlN/TiN纳米多层涂层的硬度开始高于相应单层TiAlN涂层。相比于TiAlN单层涂层,TiAlN/TiN纳米多层涂层中的界面应变有助于抑制其中亚稳相c-AlN向稳定相h-AlN的转变,因而具有更好的高温稳定性。 展开更多
关键词 磁控溅射 TiAlN/TiN 纳米多层涂层 退火温度 高温稳定性
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多弧离子镀制备纳米多层TiAlSiN涂层的性能研究 被引量:6
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作者 邹伶俐 《机械工程师》 2018年第8期98-100,共3页
采用多靶阴极电弧离子镀系统在硬质合金基体上沉积纳米多层结构的Ti Al Si N硬质涂层,该结构是通过Ti Al N涂层与Ti Si N涂层的交替叠加而制备的。实验同时制备了Ti Al N涂层、Ti Al Si N单层涂层与纳米多层涂层进行性能对比分析,用扫... 采用多靶阴极电弧离子镀系统在硬质合金基体上沉积纳米多层结构的Ti Al Si N硬质涂层,该结构是通过Ti Al N涂层与Ti Si N涂层的交替叠加而制备的。实验同时制备了Ti Al N涂层、Ti Al Si N单层涂层与纳米多层涂层进行性能对比分析,用扫描电镜(SEM)、EDS对涂层结构形貌及成分进行了分析,用划痕法和纳米压痕法分别对涂层的结合力与纳米硬度进行了测试,同时也测试了涂层在不锈钢车削上的性能表现。结果表明,Ti Al Si N纳米多层涂层硬度高达33 GPa,同时在不锈钢车削上以Ti Al Si N纳米多层涂层性能最优,而Ti Al Si N单层涂层性能最差。 展开更多
关键词 TiAlSiN TIALN 纳米多层涂层 不锈钢
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刀具涂层的研究进展 被引量:1
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作者 赵鑫 鄢强 +3 位作者 宋慧谨 李宾宾 张超逸 陈刚 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期76-81,共6页
刀具涂层材料在机械切削和打磨过程中至关重要,其可以提高刀具的寿命、减少摩擦和磨损,从而提高生产效率和加工质量。文章总结了几种类型涂层的研究现状,阐述了多种元素的应用对刀具涂层种类的影响,分析了各类涂层性能的优缺点,并讨论... 刀具涂层材料在机械切削和打磨过程中至关重要,其可以提高刀具的寿命、减少摩擦和磨损,从而提高生产效率和加工质量。文章总结了几种类型涂层的研究现状,阐述了多种元素的应用对刀具涂层种类的影响,分析了各类涂层性能的优缺点,并讨论了刀具涂层中非金属元素的应用、抗氧化涂层、纳米复合多层涂层、纳米成分梯度涂层的优势和研究现状。未来刀具涂层将更加多样化、高性能化,为刀具提供更好的性能,从而提高刀具的使用效率和寿命。 展开更多
关键词 刀具涂层 非金属元素 抗氧化涂层 纳米复合多层涂层 纳米成分梯度涂层
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超硬纳微米PVD涂层技术在刀具领域的应用及研究进展 被引量:20
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作者 张而耕 朱州 张体波 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期89-96,108,共9页
介绍了物理气相沉积(PVD)技术的原理、特点和真空蒸镀、溅射镀和离子镀之间的优缺点,从二元涂层、多元涂层、多层涂层和纳米多层复合涂层等4种类别上介绍了PVD涂层技术在切削刀具上的广泛应用。在查阅和整理大量文献资料的基础上,也结... 介绍了物理气相沉积(PVD)技术的原理、特点和真空蒸镀、溅射镀和离子镀之间的优缺点,从二元涂层、多元涂层、多层涂层和纳米多层复合涂层等4种类别上介绍了PVD涂层技术在切削刀具上的广泛应用。在查阅和整理大量文献资料的基础上,也结合笔者多年从事PVD技术的研究与应用心得,从提高切削刀具的寿命这一重要角度出发,阐述了国内外超硬纳微米PVD涂层技术在切削刀具应用领域的研究进展,并对多元涂层、多层涂层及涂层的纳米化也进行了较为详细地论述。切削刀具表面采用物理气相沉积涂层技术能使刀具获得优异的综合性能,从而显著提高切削刀具的使用寿命,降低生产成本,大幅提高机械加工效率。最后展望了物理气相沉积涂层技术未来将在超硬切削(包括模具钢、淬硬钢等硬度超过HRC55以上的铣削加工)、难加工材料切削(包括高温合金、钛合金、不锈钢等)、石墨和碳纤维等复合材料加工和有色金属的高速切削加工(包括铝合金、铜合金、镍等)的广泛应用。 展开更多
关键词 物理气相沉积 二元涂层 多元涂层 梯度涂层 纳米多层涂层 切削刀具
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多层纳米TiN-Al-Ag涂层的摩擦性能研究
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作者 土旗 赵一舟 +1 位作者 林诗翔 唐正强 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第12期113-116,120,共5页
为了探究纳米多层涂层在不同载荷下的摩擦磨损性能,采用多靶位磁控溅射的方式制备Ag、Al隔断的TiN多层纳米涂层。采用SEM、EDS、XRD等对涂层的物理化学性质及表面微观形貌进行研究,采用球面摩擦磨损试验机对涂层摩擦磨损性能进行测试。... 为了探究纳米多层涂层在不同载荷下的摩擦磨损性能,采用多靶位磁控溅射的方式制备Ag、Al隔断的TiN多层纳米涂层。采用SEM、EDS、XRD等对涂层的物理化学性质及表面微观形貌进行研究,采用球面摩擦磨损试验机对涂层摩擦磨损性能进行测试。实验结果表明:涂层中出现较多TiN、Ti-Al间化合物与单质金属相,载荷为2 N时涂层摩擦系数仅为0.092,不同载荷下涂层磨损改善分别为20%、53.40%、87.30%、60.20%。随着载荷增加,涂层的裂纹逐渐减少,磨粒磨损增加,并且随着载荷增加,涂层的剥落减少,犁沟的数量增多,深度减少。 展开更多
关键词 多层纳米涂层 摩擦磨损 TiN-Al-Ag 磨损深度
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刀具和磨具用的纳米结构涂层
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作者 杨升红 《稀有金属快报》 CSCD 2003年第12期15-16,共2页
关键词 刀具 磨具 纳米结构涂层 纳米涂层 纳米多涂层 物理气相沉积法 纳米混合相涂层
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超硬涂层材料性能及其应用研究 被引量:13
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作者 王瑾 赵亮 《铸造技术》 CAS 北大核心 2013年第6期683-685,共3页
结合超硬涂层材料的主要特点,论述了金刚石涂层、类金刚石涂层、立方氮化硼涂层、氮化碳涂层和纳米多层结构涂层材料的性能及其在现代工程中的应用。
关键词 金刚石涂层 类金刚石涂层 立方氮化硼涂层 纳米多结构涂层
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