復合涂層硬質合金及其深冷處理的研究.pdf

1、本文采用多弧離子鍍技術在YG6硬質合金上沉積TiCrN、TiAlCN、CrAlTiN三種多元復合涂層，對復合涂層的組織結構及性能進行了表征，并研究了深冷處理工藝對復合涂層硬質合金的影響，研究結果表明：
　　(1) TiCrN復合涂層，其表面比較光潔，膜層中存在少許大小不一的液滴，大顆粒以及許多小凹坑；涂層中的物相主要有WC相和(Ti，Cr)N相，(Ti，Cr)N相的(111)晶面擇優(yōu)；涂層硬度為2112 HV，膜基結合力為55 N

2、；涂層經(jīng)過電化學腐蝕，其破鈍電位Eb＝0.8847 V，鈍化區(qū)△E=1.6527V，涂層表面有很少的腐蝕坑，腐蝕坑中出現(xiàn)了裂紋以及徑向的裂紋。涂層經(jīng)過深冷，涂層(Ti，Cr)N相的(111)晶面的擇優(yōu)趨勢發(fā)生改變；深冷30 h的硬度達到最高，此時涂層的膜基結合力也最高。
　　(2) TiAlCN復合涂層，其表面存在尺寸都較小、大小不等的顆粒以及尺寸微小的孔洞；其物相主要有WC相和(Ti，Al)(C，N)相；涂層的硬度為2311HV

3、，膜基結合力為47.5N；涂層經(jīng)過電化學腐蝕，其破鈍電位Eb＝1.142 V，鈍化區(qū)△E=1.699 V，其表面只出現(xiàn)少量腐蝕坑，腐蝕坑中未出現(xiàn)裂紋及徑向裂紋。涂層經(jīng)過深冷，隨深冷時間的延長(Ti，Al)(C，N)晶體(111)晶面衍射峰逐漸減弱；涂層深冷20 h時硬度達到最低，隨后涂層的硬度隨深冷時間的延長，硬度逐漸升高，深冷40 h的硬度最高；深冷30 h時TiAlCN復合涂層膜基結合力最高為52 N。
　　(3) CrAlT

4、iN復合涂層，其表面存在尺寸較小的不規(guī)則顆粒以及較多的尺寸較小的孔洞以及個別凹坑；CrAlTiN復合涂層中的物相主要有WC相和(Cr，Al，Ti)N相；涂層硬度為2321 HV；膜基結合力為70 N；涂層經(jīng)過電化學腐蝕，其破鈍電位Eb＝0.8603 V，鈍化區(qū)△E=1.3999V，其表面出現(xiàn)了裂紋，且裂紋寬度變大變深，而且裂紋內(nèi)部存在較細小的裂紋以及腐蝕坑，涂層整個表面都受到不同程度的腐蝕，因此涂層的耐腐蝕性能較差。經(jīng)過不同時間的深冷，

5、涂層晶面衍射峰都存在一定程度的左移，這是因為 Al、Ti原子溶入 CrN中，取代了Cr原子，使得晶格常數(shù)增大；涂層硬度隨深冷時間的延長而降低，其中深冷40 h時下降幅度最大，因此延長深冷時間對硬度很不利；涂層膜基結合力也隨深冷時間的延長而減小。
　　(4)在現(xiàn)有條件下比較三種復合涂層，CrAlTiN復合涂層硬度和膜基結合力都最高，破鈍電位Eb、鈍化區(qū)都最小，因而耐蝕性能最差；TiCrN復合涂層的硬度最?。籘iAlCN復合涂層的膜基

6、結合力最低，TiAlCN復合涂層的破鈍電位Eb、鈍化區(qū)都最大，耐蝕性能最好。TiCrN涂層深冷30 h的硬度最大為2273 HV，TiAlCN復合涂層深冷40 h的硬度最大為2401HV，CrAlTiN復合涂層硬度隨深冷時間的延長硬度出現(xiàn)逐漸下降，未經(jīng)過深冷處理時的硬度最大。TiCrN、TiAlCN復合涂層的膜基結合力隨深冷時間呈現(xiàn)相同的規(guī)律，深冷30 h復合涂層的膜基結合力都達到最高，而 CrAlTiN復合涂層的膜基結合力隨深冷時間的