脈沖偏壓電弧離子鍍沉積Ti-Cu-N納米復(fù)合膜.pdf

1、納米復(fù)合膜作為超硬膜的一大分支，以其優(yōu)異的機械性能備受國內(nèi)外科研工作者的青睞，其在工模具、刀具表面抗磨損、延長壽命等方面的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大，具有很好的發(fā)展前景和應(yīng)用潛力。納米復(fù)合膜成為當(dāng)前表面工程領(lǐng)域的發(fā)展前沿。工模具表面硬化涂層主要以TiN為主，并已投入了應(yīng)用。但是純TiN涂層的硬度僅為2200HV，在某些情況下還不能滿足人們的需要。實踐證明，若在TiN涂層中加入Cu元素，使薄膜形成納米復(fù)合結(jié)構(gòu)，會使薄膜硬度有較大的提高，并且對薄膜的

2、性能和結(jié)構(gòu)有很大的改善。
　　 電弧離子鍍技術(shù)是先進(jìn)的表面工程技術(shù)之一，這種技術(shù)方法沉積速度快，對環(huán)境污染小，因此，近年來在國內(nèi)外均得到了迅速的發(fā)展。
　　 本文采用脈沖偏壓電弧離子鍍在不銹鋼和高速鋼沉積Ti-Cu-N薄膜，研究脈沖偏壓幅值和占空比對薄膜成分、結(jié)構(gòu)和性能的影響規(guī)律。
　　 結(jié)果表明，在不銹鋼基體上沉積的Ti-Cu-N薄膜，脈沖偏壓幅值和占空比都影響TiN相的擇優(yōu)取向。Ti-Cu-N納米復(fù)合膜中的C

3、u均以晶體的狀態(tài)存在，和偏壓幅值一起影響了Tin晶粒的生長。Ti-Cu-N納米復(fù)合膜并沒有出現(xiàn)明顯硬度加強，主要原因是Cu含量超過了2.0％。
　　 在高速鋼基體上沉積Ti-Cu-N薄膜時，脈沖偏壓幅值和占空比都影響TiN的擇優(yōu)取向，隨著偏壓幅值和占空比增加，擇優(yōu)取向由(111)轉(zhuǎn)變?yōu)?220)。薄膜中的銅含量也隨著偏壓幅值和占空比變化。Ti-Cu-N納米復(fù)合膜中的Cu以晶體的狀態(tài)存在，和偏壓幅值一起影響了TiN晶粒的生長。Ti