C摻雜對(duì)CrTiAlN鍍層的組織結(jié)構(gòu)和性能研究.pdf

1、本文以C靶材作為鍍層生長(zhǎng)中所需的碳源,采用反應(yīng)磁控濺射技術(shù)制備了不同碳含量的CrTiAlCN鍍層。利用X射線衍射、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡和X射線光電子能譜分析了鍍層的相組成、晶體結(jié)構(gòu)、成分及微觀組織；使用維氏顯微硬度計(jì)和銷盤試驗(yàn)機(jī)測(cè)試了鍍層的硬度、結(jié)合強(qiáng)度以及摩擦磨損性能。研究結(jié)果表明,隨C靶電流增大,CrTiAlCN鍍層中C含量增加,且工作層由柱狀結(jié)構(gòu)逐漸過(guò)渡為具有納米晶和非晶的混合組織。當(dāng)C靶電流為3A時(shí),鍍層還具有典型多層

2、結(jié)構(gòu),其層周期約為10nm。C靶電流強(qiáng)度對(duì)CrTiAlCN鍍層的相組成及結(jié)構(gòu)特征具有很大影響,隨C靶材電流的增加,鍍層內(nèi)主相CrN擇優(yōu)生長(zhǎng)取向由(111)過(guò)渡為(200),在電流為3A時(shí),出現(xiàn)TiC相。隨C靶材電流增加,鍍層逐漸由細(xì)小的柱狀組織過(guò)渡為納米顆粒鑲嵌在非晶基體的納米復(fù)合組織,鍍層內(nèi)晶粒尺寸明顯細(xì)化,sp2C-C的富碳層層間距減小。CrTiAlCN鍍層具有高硬度(本文測(cè)得硬度為2500～2850Hv),良好的膜基結(jié)合強(qiáng)度,這些