兩步包埋法制備鈦—氮化鈦雙層涂層的研究.pdf

1、本文采用低成本的兩步包埋法制備了鈦-氮化鈦雙層涂層。利用SEM、XRD、EDS等分析測試方法,對滲Ti涂層及Ti-TiN雙層涂層的表面形貌、截面形貌、化學(xué)成分進(jìn)行了深入研究。依據(jù)研究結(jié)果,分析了滲Ti涂層和Ti-TiN雙層涂層的生長機(jī)理,建立了滲Ti涂層和Ti-TiN雙層涂層的生長模型。本文的研究為采用低成本的技術(shù)制備性能優(yōu)異的Ti-TiN雙層涂層提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與技術(shù)支持。
　　研究結(jié)果表明,在800-950℃的溫度條件下,通過包

2、埋反應(yīng)得到了滲Ti涂層。隨包埋反應(yīng)時(shí)間的延長,滲Ti涂層的厚度明顯增長,并且變得連續(xù)均勻。分別對850、900和950℃條件下,質(zhì)量較好的滲Ti涂層進(jìn)行包埋氮化反應(yīng)處理。研究結(jié)果顯示,在900℃溫度條件下,可以在富Ti滲層的表面獲得連續(xù)的TiN涂層。硬度測試表明,TiN涂層的表面硬度在600HK-800HK之間。因此,通過兩步包埋法獲得的Ti-TiN雙層涂層有效的提高了基體合金材料的硬度。
　　論文依據(jù)滲Ti涂層的相組成和形貌的研

3、究結(jié)果,分析了滲Ti涂層的生長機(jī)制,建立了滲Ti涂層的生長模型。通過包埋法獲得的滲Ti涂層由貧鈷內(nèi)表層、亞穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散層、穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散層和富Ti層等四部分組成。滲Ti涂層的生長過程包含滲透和互擴(kuò)散反應(yīng)等過程,鈷-鈦原子之間的相互擴(kuò)散是涂層生長的主要機(jī)制。800-850℃的溫度條件下,滲Ti涂層中優(yōu)先生成Co2Ti相,而900-950℃的溫度條件下,滲Ti涂層中優(yōu)先生成CoTi2相。
　　同時(shí),論文依據(jù)Ti-TiN雙層涂層的相組成和形貌的研