TiZrN硬質(zhì)膜組元配比對組織與性能的影響規(guī)律.pdf

1、本試驗采用多弧離子鍍技術，選取Ti單質(zhì)靶、Zr單質(zhì)靶和Ti-Zr合金靶三種靶材，對其中的每兩種靶材，即以Ti-Zr合金靶與Ti單質(zhì)靶、Ti-Zr合金靶與Zr單質(zhì)靶、Ti單質(zhì)靶和Zr單質(zhì)靶在高速鋼表面上進行一系列的鍍膜試驗。在偏壓和氮氣分壓一定的條件下，通過改變兩個靶的電流進而獲得不同成分含量的(TiZr)N硬質(zhì)膜。采用配有能譜的場發(fā)射掃描電鏡（SEM）對膜層表面和斷面的成分以及表面和斷面形貌進行檢測和表征；利用納米壓痕儀測量(TiZr)

2、N膜層的顯微硬度；(TiZr)N膜層的膜/基附著力則通過膜層附著力劃痕儀來測試；利用X射線衍射（XRD）分析檢測(TiZr)N膜層的相結構；膜層的抗熱震性則是在SG2-5-12電阻爐中600℃下進行試驗測試。
　　試驗中，在不同靶材、不同靶電流的條件下獲得了具有不同Zr含量比例的(TiZr)N膜層。膜層斷面觀察顯示出(TiZr)N膜層的厚度在1.0~1.3μm，膜層斷面的顯微組織為細小的柱狀晶，并且發(fā)現(xiàn)(TiZr)N膜層的斷面成分

3、分布呈一定的規(guī)律。通過XRD分析，在不同成分下(TiZr)N的相結構均具有面心立方結構，擇優(yōu)生長取向為(111)或是（111）和（220）。
　　(TiZr)N膜層的硬度隨著化學成分的變化出現(xiàn)兩次波峰，一次波谷，波谷位置的成分在50％左右。(TiZr)N膜與基體附著力較好，摩擦系數(shù)范圍為0.25~0.55。(TiZr)N膜層表面的液滴數(shù)量越少，液滴尺度越小，相應地，膜層的摩擦系數(shù)也較小，摩擦系數(shù)曲線呈現(xiàn)為比較平滑特征。(TiZr)