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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
1
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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多弧离子镀CrAlSiN涂层对Cr12MoV钢显微硬度和耐磨性影响的研究
2
作者 汪学静 周志明 +4 位作者 袁林 曾潇 陈曦 李成信 曾华成 《热加工工艺》 北大核心 2024年第8期151-154,共4页
为了提高Cr12MoV表面的硬度和耐磨性能,采用多弧离子镀技术在淬火及氮化处理后的Cr12MoV冷作模具钢表面制备CrAlSiN涂层。结果表明:经淬火、氮化和镀膜处理后Cr12MoV钢的显微硬度得到提高,淬火后镀膜的硬度为3028 HV,氮化后镀膜的硬度为... 为了提高Cr12MoV表面的硬度和耐磨性能,采用多弧离子镀技术在淬火及氮化处理后的Cr12MoV冷作模具钢表面制备CrAlSiN涂层。结果表明:经淬火、氮化和镀膜处理后Cr12MoV钢的显微硬度得到提高,淬火后镀膜的硬度为3028 HV,氮化后镀膜的硬度为3471 HV,是基体硬度(283HV)的12倍以上。氮化处理后镀膜层的摩擦系数低于淬火后镀膜层的摩擦系数。综合对比各试样的硬度、耐磨性、摩擦系数可知,多弧离子镀CrAlSiN涂层前氮化处理的效果优于淬火处理的。 展开更多
关键词 多弧离子镀 cralsin涂层 CR12MOV钢 淬火 氮化
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TiAlSiN纳米复合涂层的研究进展
3
作者 杜建融 陶冠羽 +3 位作者 曾路 陈辉 杨汉哲 吴振宇 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第18期31-54,共24页
随着现代加工需求的不断提高,对刀具涂层的性能要求愈发苛刻。相较于CrN、TiN、TiAlN等传统硬质涂层,TiAlSiN纳米复合涂层凭借优异的硬度、耐磨性、耐蚀性和高温抗氧化性,成为了减少工件磨损、延长使用寿命的最佳候选材料,被广泛应用于... 随着现代加工需求的不断提高,对刀具涂层的性能要求愈发苛刻。相较于CrN、TiN、TiAlN等传统硬质涂层,TiAlSiN纳米复合涂层凭借优异的硬度、耐磨性、耐蚀性和高温抗氧化性,成为了减少工件磨损、延长使用寿命的最佳候选材料,被广泛应用于汽车、航空航天、通用机械等刀具加工领域,引起了研究者的广泛关注。为此,本文综述了TiAlSiN纳米复合涂层在微观结构、力学性能和实际应用方面的研究进展;阐述了TiAlSiN纳米复合涂层元素组成、制备工艺对其微观结构的影响规律及作用机理;重点讨论了TiAlSiN纳米复合涂层力学性能(如硬度、韧性、结合力及耐磨性)的影响规律及作用机制,包括归纳了Hall-Petch效应、固溶强化、共格外延、模量差异、晶界复合在内的5种TiAlSiN纳米复合涂层的增硬机理,对比分析了不同涂层增韧的途径与机制,探讨了TiAlSiN纳米复合涂层结合力与摩擦学性能的影响因素;最后,介绍了TiAlSiN纳米复合涂层在刀具、模具等典型应用领域的发展现状,并对TiAlSiN纳米复合涂层未来的研究趋势和发展方向进行了展望,以期为发展高效、高性能、低成本的刀具硬质涂层提供参考。 展开更多
关键词 tialsin纳米复合涂层 力学性能 硬度 韧性 结合力 摩擦磨损
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TiAlSiN涂层力学性能改善措施的研究现状及进展
4
作者 周琼 王涛 +3 位作者 黄彪 张而耕 陈强 梁丹丹 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期40-51,共12页
TiAlSiN涂层具有耐温性好、化学惰性高等优异性能,其作为防护层被广泛应用于摩擦零部件、机械加工工具上。但TiAlSiN涂层内应力过大导致的力学性能不足,限制了其在严苛工况下的进一步应用。总结了目前改善TiAlSiN涂层力学性能的主要措施... TiAlSiN涂层具有耐温性好、化学惰性高等优异性能,其作为防护层被广泛应用于摩擦零部件、机械加工工具上。但TiAlSiN涂层内应力过大导致的力学性能不足,限制了其在严苛工况下的进一步应用。总结了目前改善TiAlSiN涂层力学性能的主要措施:涂层微观结构优化、膜层结构设计以及热处理工艺。对改善涂层力学性能所涉及的细晶强化、共格效应、固溶强化以及模量差理论等机理进行了全面的描述,并详细地对比分析了上述理论之间的内在联系与差异。系统地讨论了纳米多层和梯度复合膜层结构对涂层力学性能的影响规律,主要从调制结构以及成分调整2个角度对膜层结构变化进行了分析,有利于指导具有良好力学性能的膜层结构的设计。此外,分别阐述了退火温度、时间以及气氛环境对TiAlSiN涂层力学性能的影响规律,分析了退火条件对涂层微观结构的影响以及微观结构与力学性能之间的关系。在此基础上,提出了未来可以从基础理论和改善措施之间的协同作用角度,对TiAlSiN涂层力学性能的改善展开进一步研究。 展开更多
关键词 tialsin 性能改善 力学性能 微观结构 膜层结构 热处理
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偏压对HiPIMS制备TiAlSiN涂层结构与性能的影响
5
作者 杜建融 陶冠羽 +4 位作者 陈辉 易娟 万洪 刘书洋 张钰 《材料保护》 CAS CSCD 2024年第7期30-42,共13页
为了探究偏压对高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)制备TiAlSiN涂层的成分结构、力学性能与摩擦学性能的影响与机制,利用HiPIMS技术,通过调控基体偏压(0~-200 V)在YG8硬质合金与N型单晶(111)Si上沉积TiAlSiN涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、X... 为了探究偏压对高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)制备TiAlSiN涂层的成分结构、力学性能与摩擦学性能的影响与机制,利用HiPIMS技术,通过调控基体偏压(0~-200 V)在YG8硬质合金与N型单晶(111)Si上沉积TiAlSiN涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子探针(EPMA)、X射线光电子能谱仪(XPS)、超景深显微镜、白光干涉仪、纳米压痕仪、划痕仪、往复式摩擦磨损试验机对TiAlSiN涂层进行微观结构、组成表征与性能测试。结果表明:HiPIMS放电行为方面,偏压的升高会使HiPIMS起辉电压提高,但对平台阶段放电电压与放电电流影响并不明显;在不同偏压条件下所制备的TiAlSiN涂层中元素组成相对含量变化较小;随着偏压的升高TiAlSiN涂层由hcp-(Ti,Al)N+fcc-(Ti,Al)N转变为fcc-(Ti,Al)N;随着偏压的升高会使涂层截面结构从疏松的柱状晶结构转变为无明显缺陷的致密堆积结构,表面结节状缺陷消失,且晶粒尺寸逐渐降低;力学性能方面,随着偏压的升高,TiAlSiN涂层的硬度与结合力均呈现上升趋势,涂层在-200 V时达到最佳性能,其中硬度达到最大的26.19 GPa,H/E^(*)达到最大的0.0995,结合力在达到最大的19.63 N时,涂层磨损率最小,为9×10^(-15)m^(3)/(N·m)。综上可知,利用HiPIMS技术,通过改变基体偏压能实现涂层微观结构与性能的调控,提高涂层韧性的同时,还能显著提升涂层的结合力与摩擦学性能。 展开更多
关键词 tialsin涂层 高功率脉冲磁控溅射 基体偏压 微观结构 力学性能
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靶磁场强度对电弧离子镀沉积TiAlSiN硬质涂层内应力的影响
6
作者 陈亚奋 郭子铭 +1 位作者 惠瑜 辛宾宾 《真空与低温》 2024年第1期57-63,共7页
用电弧离子镀制备的TiAlSiN硬质涂层,具有硬度高、致密性好、结合力优良的优点,在刀具工业中有广泛的应用市场。TiAlSiN硬质涂层的内应力不仅会影响涂层的硬度和结合力,也会影响刀具的切削寿命。研究了用电弧制备TiAlSiN涂层过程中,TiS... 用电弧离子镀制备的TiAlSiN硬质涂层,具有硬度高、致密性好、结合力优良的优点,在刀具工业中有广泛的应用市场。TiAlSiN硬质涂层的内应力不仅会影响涂层的硬度和结合力,也会影响刀具的切削寿命。研究了用电弧制备TiAlSiN涂层过程中,TiSi靶的磁场强度变化对涂层内应力的影响。结果表明,当TiSi靶的磁场从MAG3调为MAG6时,磁场强度减弱,靶材离化率降低,TiAlSiN涂层的内应力从−5.84 GPa降低到−3.16 GPa,而涂层的结合力和硬度几乎没有降低,切削寿命提高了30%。研究为提高TiAlSiN涂层的性能,进而提升刀具的使用寿命提供了有价值的试验数据。 展开更多
关键词 电弧离子镀 tialsin TiSi靶 磁场强度 内应力
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Si元素掺杂CrAlSiN涂层海水环境下的磨蚀研究
7
作者 许紫婧 刘孟奇 《山东化工》 CAS 2024年第11期54-57,共4页
采用多弧离子镀技术制备不同Si含量的Cr/CrAlSiN涂层,通过SEM、XRD表征了涂层的微观结构和成分,采用Rect摩擦磨损试验机在开路电位下进行摩擦实验。结果表明:涂层的结构主要有CrN相、AlN相以及非晶态Si_(3)N_(4)包裹CrN、AlN相,{111}择... 采用多弧离子镀技术制备不同Si含量的Cr/CrAlSiN涂层,通过SEM、XRD表征了涂层的微观结构和成分,采用Rect摩擦磨损试验机在开路电位下进行摩擦实验。结果表明:涂层的结构主要有CrN相、AlN相以及非晶态Si_(3)N_(4)包裹CrN、AlN相,{111}择优取向最为明显;在海水环境下,开路电位时,Cr/CrAlSiN涂层随着硅含量的增加,摩擦系数先减小后增加。Si原子百分比为5.5%时,平均摩擦系数最小,为0.145;自腐蚀电位为-0.197 V、自腐蚀电流密度0.742μA/cm^(2),有较好的耐腐蚀性能。 展开更多
关键词 Cr/cralsin涂层 耐腐蚀性能 摩擦性能 海水
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多弧离子镀沉积TiAlSiN涂层微观结构及力学性能分析
8
作者 陈亚奋 董子豪 《金属加工（冷加工）》 2024年第3期67-70,共4页
为开发适用于切削316L不锈钢的刀具涂层,现采用多弧离子镀技术在硬质合金基体上沉积TiAlSiN纳米复合涂层的方法,此方法可为该涂层体系进行不锈钢加工的深入研究提供参考。
关键词 多弧离子镀 316L不锈钢 tialsin涂层 细晶强化 纳米硬度
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磁控溅射CrAlSiN膜层的高温性能研究 被引量：2
9
作者 何月漫 刘展硕 +3 位作者 柳泉 刘贺 杜晓明 张罡 《材料保护》 CAS CSCD 2023年第1期16-21,共6页
为了探究高速钢在高速切削时的高温氧化行为,采用磁控溅射技术在高速钢表面沉积CrAlSiN硬质膜并进行高温氧化试验,高温氧化温度分别为700,800,900,1 000℃,保温时间为1 h。分别利用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪、纳米压痕仪对膜层的... 为了探究高速钢在高速切削时的高温氧化行为,采用磁控溅射技术在高速钢表面沉积CrAlSiN硬质膜并进行高温氧化试验,高温氧化温度分别为700,800,900,1 000℃,保温时间为1 h。分别利用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪、纳米压痕仪对膜层的微观结构、纳米硬度及模量、磨损率和抗氧化性进行表征及分析。结果表明:CrAlSiN膜层为fcc-CrN结构,纳米硬度、模量和磨损率分别为24.87 GPa、300.51 GPa和0.024 nm/mN。氧化过程中高温氧化温度为700℃时膜层表面产生微裂纹,形成Cr2O3和Al2O3混合氧化层;800℃时出现微量细小的白色颗粒状氧化物;900℃时,微裂纹增长,氧化物数量增多,新增Cr2O3衍射峰;1 000℃时元素扩散剧烈,但未检测到有基体元素扩散至膜层表面,表明膜层仍具有较好的抗氧化性。随着氧化温度的升高,薄膜表面产生裂纹和氧化物,使膜层的纳米硬度、模量降低,磨损率升高。 展开更多
关键词 磁控溅射 cralsin膜层 抗氧化性 磨损率
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CrAlSiN纳米复合涂层的最新研究进展 被引量：1
10
作者 郭明璐 范其香 王铁钢 《材料保护》 CAS CSCD 2023年第12期125-139,共15页
随着工业对切削精度和效率的要求不断提高以及钛合金等难加工材料的出现,具有优异综合性能的新型硬质涂层材料的开发与改性成为研究热点。CrAlSiN涂层因其具有纳米复合结构而表现出超高的硬度,同时具有优异的抗高温氧化和耐磨性能,获得... 随着工业对切削精度和效率的要求不断提高以及钛合金等难加工材料的出现,具有优异综合性能的新型硬质涂层材料的开发与改性成为研究热点。CrAlSiN涂层因其具有纳米复合结构而表现出超高的硬度,同时具有优异的抗高温氧化和耐磨性能,获得了研究者的广泛关注。本文归纳了CrAlSiN涂层的微观结构、力学性能、耐磨性能、高温抗氧化性、高温热稳定性、耐蚀性和切削性能的特点及相关机制;阐述了涂层中Al和Si含量对其微观结构和性能的影响规律及作用机理;综述了元素掺杂(掺Ti、V、O、Mo等)与微观结构设计(添加过渡层、多层和梯度结构)对CrAlSiN涂层微观结构与性能的影响和作用机制;最后对CrAlSiN涂层的发展与研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 cralsin涂层 微观结构 力学性能 掺杂元素 结构设计
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多弧离子镀CrAlSiN涂层对H13钢显微硬度和耐磨性的影响 被引量：2
11
作者 翟力 袁海军 +4 位作者 李献锋 胡峰荣 张军 陈文雄 周志明 《热加工工艺》 北大核心 2023年第16期94-98,共5页
研究了多弧离子镀CrAlSiN涂层对淬火、渗氮处理H13模具钢的显微硬度及摩擦性能。结果表明:较之于镀膜处理后的和未镀膜的共6种H13钢,淬火处理后H13钢显微硬度为530 HV;等离子渗氮处理H13钢的显微硬度为1095 HV;镀膜后的H13钢硬度达到269... 研究了多弧离子镀CrAlSiN涂层对淬火、渗氮处理H13模具钢的显微硬度及摩擦性能。结果表明:较之于镀膜处理后的和未镀膜的共6种H13钢,淬火处理后H13钢显微硬度为530 HV;等离子渗氮处理H13钢的显微硬度为1095 HV;镀膜后的H13钢硬度达到2697 HV;镀膜后的淬火处理H13钢硬度为2840 HV,镀膜后的渗氮处理H13钢显微硬度是4010 HV。总体来看,镀膜后其磨损量明显降低,表面质量明显改善,耐磨性得到极大提升。 展开更多
关键词 多弧离子镀 H13模具钢 渗氮处理 cralsin涂层 显微硬度 耐磨性
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氮氩比对多弧离子镀TiAlSiN薄膜形貌和性能的影响
12
作者 覃群 吴浩龙 王天国 《材料保护》 CAS CSCD 2023年第4期110-115,123,共7页
为了改善模具钢表面质量,采用多弧离子镀技术在H13模具钢表面沉积TiAlSiN薄膜,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法研究了不同氮氩比对薄膜表面形貌、硬度、结合力、耐腐蚀性能和抗氧化性的影响。结果表明:当氮氩比为8∶2时,薄膜... 为了改善模具钢表面质量,采用多弧离子镀技术在H13模具钢表面沉积TiAlSiN薄膜,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法研究了不同氮氩比对薄膜表面形貌、硬度、结合力、耐腐蚀性能和抗氧化性的影响。结果表明:当氮氩比为8∶2时,薄膜表面颗粒堆积较少,光滑平整,致密性好,此时薄膜膜基结合力达到最大值20.4 N。随着氮氩比的升高,样品经过高温氧化后,增重百分比呈下降趋势,当氮氩比为8∶2时,增重百分比最低,具有最佳的高温抗氧化性能;并且此时薄膜的自腐蚀电流密度达到最小,为3.147×10^(-5)A/cm^(2),薄膜的耐腐蚀性能最优。 展开更多
关键词 氮氩比 tialsin薄膜 多弧离子镀 耐腐蚀性 抗氧化性能
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电弧离子镀TiAlN和TiAlSiN涂层的高温摩擦磨损行为 被引量：18
13
作者 曾琨 邹长伟 +2 位作者 郑军 贵宾华 王启民 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期28-38,共11页
采用电弧离子镀技术在高速钢和单晶硅上沉积TiAlN和TiAlSiN涂层,利用高温摩擦磨损试验机考察两种涂层在常温、400℃和600℃下的摩擦磨损行为。通过光学轮廓仪观察涂层磨损后三维形貌和二维磨痕轮廓曲线,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪... 采用电弧离子镀技术在高速钢和单晶硅上沉积TiAlN和TiAlSiN涂层,利用高温摩擦磨损试验机考察两种涂层在常温、400℃和600℃下的摩擦磨损行为。通过光学轮廓仪观察涂层磨损后三维形貌和二维磨痕轮廓曲线,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析磨痕、摩擦副的微观形貌以及元素分布,研究Si元素的加入对TiAlN涂层高温摩擦磨损性能的影响。结果表明:TiAlN、TiAlSiN涂层在600℃摩擦稳定后的摩擦因数最低,其次是在400℃,常温下的摩擦因数最高;TiAlN涂层在常温下摩擦完后已经磨穿失效,而TiAlSiN涂层在600℃摩擦完后才失效。粘着磨损和氧化磨损主要存在于TiAlN涂层摩擦过程中,TiAlSiN涂层常温下主要磨损形式为磨粒磨损、粘着磨损以及塑性变形导致的鱼鳞状裂纹,400℃下为粘着磨损和氧化磨损,600℃下为磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损。 展开更多
关键词 电弧离子镀 TIALN tialsin 高温摩擦 磨损机理
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C掺杂方式对TiAlSiN膜层组织及性能的影响 被引量：8
14
作者 王彦峰 李争显 +2 位作者 华云峰 王宝云 杜继红 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期32-34,38,共4页
采用电弧离子镀与磁控溅射联合沉积技术,以不同的C掺杂方式在高速钢基体表面制备了C/TiAlSiN多元复合硬质膜层,对膜层的成分、组织结构、显微硬度及摩擦磨损性能进行了表征,并与相同条件下制备的未掺杂TiAlSiN膜进行了对比。结果表明,... 采用电弧离子镀与磁控溅射联合沉积技术,以不同的C掺杂方式在高速钢基体表面制备了C/TiAlSiN多元复合硬质膜层,对膜层的成分、组织结构、显微硬度及摩擦磨损性能进行了表征,并与相同条件下制备的未掺杂TiAlSiN膜进行了对比。结果表明,不同的掺杂方式使得膜层的组织与性能不同,在TiAlSiN硬质膜层的制备过程中实施C掺杂,能够显著优化该膜层体系的组织结构及显微硬度,并大大改善其摩擦磨损性能。 展开更多
关键词 C掺杂 tialsin硬质膜层 显微组织 摩擦性能
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高功率调制脉冲磁控溅射沉积TiAlSiN纳米复合涂层结构调控与性能研究 被引量：11
15
作者 吴志立 李玉阁 +1 位作者 吴彼 雷明凯 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1254-1260,共7页
采用高功率调制脉冲磁控溅射Al/（Al＋Ti）原子比（x）分别为0.25、0.5和0.67的TiAlSi合金靶,溅射功率1～4kW,氮气分压25%,工作气压0.3Pa,在Si（100）和AISI304奥氏体不锈钢基片上沉积了TiAlSiN纳米复合涂层。TiAlSiN涂层中氮含量保持在... 采用高功率调制脉冲磁控溅射Al/（Al＋Ti）原子比（x）分别为0.25、0.5和0.67的TiAlSi合金靶,溅射功率1～4kW,氮气分压25%,工作气压0.3Pa,在Si（100）和AISI304奥氏体不锈钢基片上沉积了TiAlSiN纳米复合涂层。TiAlSiN涂层中氮含量保持在52.0at%～56.7at%之间,均形成了nc-TiAlN/a-Si3N4/AlN纳米晶/非晶复合结构。随着原子比x增加,非晶含量增加,涂层硬度先升高而后降低。当x=0.5时,硬度最高可达28.7GPa。溅射功率升高可提高溅射等离子体中金属离化程度,促进涂层调幅分解的进行,形成了界面清晰的非晶包裹纳米晶结构,且晶粒尺寸基本保持不变。当x=0.67时,溅射功率由1kW上升到4kW时,硬度由16.4GPa升至21.3GPa。不同靶材成分和溅射功率条件下沉积的TiAlSiN涂层的磨损率为（0.13～6.25）×10^-5mm^3/（N·m）,具有优良的耐磨性能。当x=0.67,溅射功率2kW时,nc-TiAlN/a-Si3N4纳米复合涂层具有最优的耐磨性能。 展开更多
关键词 高功率调制脉冲磁控溅射 tialsin纳米复合涂层 微结构 硬度 磨损
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真空热处理对多弧离子镀TiAlSiN涂层性能的影响 被引量：7
16
作者 张正权 金永中 +3 位作者 陈昌浩 常鸿 林修州 崔学军 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期70-76,共7页
为提高TiAlSiN涂层的力学性能,研究了真空热处理对多弧离子镀TiAlSiN涂层微观组织和力学性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、自动划痕仪、纳米压痕仪、摩擦磨损测试仪等表征其表面形貌、物相组成和力学性能。结果... 为提高TiAlSiN涂层的力学性能,研究了真空热处理对多弧离子镀TiAlSiN涂层微观组织和力学性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、自动划痕仪、纳米压痕仪、摩擦磨损测试仪等表征其表面形貌、物相组成和力学性能。结果表明:热处理引起了涂层的晶格畸变,降低了TiN固溶体相的平均晶格常数,导致其衍射峰向高角度偏移;热处理会粗化涂层表面,并导致TiAlSi中间过渡层界面消失。经过800℃热处理后,涂层的纳米硬度和结合力达到最大值,分别为35.01 GPa和54.45 N;涂层的平均摩擦因数最小,由热处理前的0.679降低至0.372,比热处理前下降了约45.2%。 展开更多
关键词 tialsin涂层 真空热处理 显微结构 力学性能
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Si含量对多元等离子体浸没离子注入与沉积技术制备TiAlSiN涂层微结构和机械性能的影响(英文) 被引量：5
17
作者 解志文 王小峰 +2 位作者 黄磊 陆洋 闫久春 《中国有色金属学会会刊：英文版》 CSCD 2011年第S2期476-482,共7页
采用多元等离子体浸没离子注入与沉积制备TiAlSiN纳米复合涂层,利用EDX,XRD,SEM,XPS,纳米探针和划痕试验对涂层成分组成、微结构和机械性能进行测试分析。XRD测试表明,TiAlSiN涂层具有较强的TiN(200)择优取向。XPS测试表明,TiAlSiN涂层... 采用多元等离子体浸没离子注入与沉积制备TiAlSiN纳米复合涂层,利用EDX,XRD,SEM,XPS,纳米探针和划痕试验对涂层成分组成、微结构和机械性能进行测试分析。XRD测试表明,TiAlSiN涂层具有较强的TiN(200)择优取向。XPS测试表明,TiAlSiN涂层中也含有AlN、Si3N4、Al2O3和Ti2O3。与制备的TiN涂层相比,当涂层中的Si含量为0.9%时,TiAlSiN涂层表现出较高的硬度,达32GPa,但涂层的断裂韧性和结合强度较低;当涂层中的Si含量增加至6.0%时,TiAlSiN涂层具有超高的硬度57GPa,并表现出较好的断裂韧性和结合强度。 展开更多
关键词 tialsin 离子注入 沉积 结构 纳米硬度
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阴极弧离子镀TiAlSiN涂层的微观组织与性能 被引量：7
18
作者 孔德军 付贵忠 +1 位作者 张垒 王文昌 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期3645-3651,共7页
采用阴极弧离子镀法在GH4169 Ni基合金表面制备TiAlSiN涂层,通过SEM,EDS,XRD和XPS等手段对TiAlSiN涂层表面界面形貌、能谱以及物相结合能谱进行测试分析,并对其结合界面化学元素进行线扫描分析,讨论涂层界面结合机理。研究结果表明:TiAl... 采用阴极弧离子镀法在GH4169 Ni基合金表面制备TiAlSiN涂层,通过SEM,EDS,XRD和XPS等手段对TiAlSiN涂层表面界面形貌、能谱以及物相结合能谱进行测试分析,并对其结合界面化学元素进行线扫描分析,讨论涂层界面结合机理。研究结果表明:TiAlSiN涂层主要成分为Al,Ti,Si和N元素,化学元素分布均匀,表面没有产生富集现象;涂层具有较强的TiSix和SiNx择优取向化合物,为非晶结构;TiAlSiN涂层是由TiN,AlN和Si3N4等物相组成,Si元素以Si3N4非晶相形式包覆在(Al,Ti)N晶界,细化了涂层晶粒尺寸,其显微硬度达到3 200;涂层在结合界面发生一定的扩散,与基体形成化学结合方式,划痕法测得其结合强度为40.5 N。 展开更多
关键词 阴极弧离子镀法 tialsin涂层 组织结构 结合界面 结合强度
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Si含量对电弧沉积TiAlSiN薄膜性能的影响 被引量：3
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作者 秦聪祥 曾鹏 +2 位作者 胡社军 汝强 吴键 《电镀与涂饰》 CAS CSCD 2006年第6期15-17,共3页
利用等离子体辅助电弧沉积技术制备了不同成分的TiAlSiN多元薄膜,并研究了Si含量对薄膜组织结构、显微硬度和耐磨性的影响。XRD物相分析表明:薄膜主要由AlN和TiN组成。随着膜层中Si含量的增加,薄膜的结构由明显的柱状晶转变为致密的玻... 利用等离子体辅助电弧沉积技术制备了不同成分的TiAlSiN多元薄膜,并研究了Si含量对薄膜组织结构、显微硬度和耐磨性的影响。XRD物相分析表明:薄膜主要由AlN和TiN组成。随着膜层中Si含量的增加,薄膜的结构由明显的柱状晶转变为致密的玻璃态结构,显微硬度逐渐提高,耐磨性能得到明显改善。 展开更多
关键词 tialsin 电弧沉积 显微硬度 耐磨性
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阴极电弧离子镀TiAlSiN涂层的高温抗氧化性能研究 被引量：6
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作者 张而耕 王琴雪 +2 位作者 周琼 陈强 黄彪 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2016年第5期509-515,共7页
采用阴极电弧离子镀工艺在硬质合金基体表面沉积TiAlSiN涂层,在箱式电阻炉内对涂层进行了高温抗氧化实验,分析了涂层高温氧化后的表面形貌、断口形貌以及组织成分,并将TiN、AlTiN涂层式样的氧化行为进行对比。结果表明:800℃时,TiN、Al... 采用阴极电弧离子镀工艺在硬质合金基体表面沉积TiAlSiN涂层,在箱式电阻炉内对涂层进行了高温抗氧化实验,分析了涂层高温氧化后的表面形貌、断口形貌以及组织成分,并将TiN、AlTiN涂层式样的氧化行为进行对比。结果表明:800℃时,TiN、AlTiN涂层均已受到不同程度的氧化破坏,TiN涂层已经失效,TiAlSiN涂层的断口组织均匀,连续性好。通过能谱分析,引入Si元素涂层表面氧化率低于TiN、AlTiN涂层,使得TiAlSiN涂层的抗氧化性能更好。同时,TiAlSiN涂层在1000℃开始发生氧化破坏,基体边缘受损。 展开更多
关键词 阴极电弧 tialsin涂层 微观结构 高温抗氧化性
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