AlCrN涂層的制備和氧化性能研究.pdf

1、AlCrN涂層具有高硬度、耐磨、與基體結(jié)合好及優(yōu)良的抗高溫氧化性能，已經(jīng)成為刀具涂層研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。通過控制工藝參數(shù)，用電弧離子鍍技術(shù)制備了AlCrN涂層，采用XRD、SEM/EDS等手段分析了涂層的微觀形貌、物相結(jié)構(gòu)和元素成分，考察了涂層的抗高溫氧化性能和力學(xué)性能，討論了涂層的制備參數(shù)、結(jié)構(gòu)、成分與性能之間的關(guān)系。
　　 沉積態(tài)AlCrN涂層的物相結(jié)構(gòu)主要為CrN相和AlCrN相。AlCrN涂層的微觀結(jié)構(gòu)與涂層制備過程中的

2、基體預(yù)處理、基體偏壓、氣體流量、靶材等有很大關(guān)系?；w經(jīng)噴砂預(yù)處理的涂層表面粗糙度較大，而拋光處理的表面粗糙度則較?。换w偏壓有利于涂層的致密性提高和擇優(yōu)取向生長：氣體流量的變化會使涂層中CrN(111)衍射峰向小角度方向偏移；靶材的選用影響制備過程中設(shè)備的穩(wěn)定性。
　　 AlCrN涂層的顯微硬度隨著制備過程中N2/Ar氣體流量比的改變發(fā)生變化：N2/Ar流量比減小，涂層顯微硬度減小，原因與涂層的Al含量有關(guān)；涂層的硬度也受到基

3、體負(fù)偏壓的影響：隨著基體偏壓的升高，涂層的顯微
　　 硬度值有所降低；涂層的硬度值還受到測試載荷的影響。AlCrN涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度約為65N。
　　 經(jīng)過600℃真空退火，涂層中的CrN發(fā)生分解，逐漸轉(zhuǎn)化為Cr2N，并釋放出N2。在900℃和1000℃下氧化1～5h，部分Cr2N與O2反應(yīng)生成Cr2O3并釋放出N2，此時(shí)涂層中的成份以Cr2N和Cr2O3為主，含少量AlCrN；在900℃和1000℃下氧化10h后，C