ZL101A鋁合金表面磁控濺射鍍TiN薄膜的研究.pdf

1、ZL101A鋁合金由于具有優(yōu)良的鑄造性能和力學(xué)性能,廣泛地應(yīng)用于汽車和摩托車輪轂制造業(yè)中。汽車和摩托車輕量化發(fā)展對(duì)ZL101A鋁合金的性能提出了更高的要求。由于具備較好的耐蝕性、耐磨性、耐高溫性、低摩擦系數(shù),良好的化學(xué)穩(wěn)定性,較高的硬度,近年來氮化鈦薄膜引起了國內(nèi)外裝飾等行業(yè)極大關(guān)注和研究興趣。本研究以鋁合金基體上沉積的氮化鈦薄膜為研究對(duì)象,以先進(jìn)的中頻非平衡磁控反應(yīng)濺射技術(shù)為研究手段。使用MH-6型顯微硬度計(jì)來完成顯微硬度的測(cè)定；采用

2、ZEISSEVO-18型掃描電鏡測(cè)定試件表面TiN薄膜的厚度；采用YWX／Q-250型鹽霧試驗(yàn)機(jī)測(cè)量氮化鈦薄膜的耐蝕性；采用雙管顯微鏡測(cè)量鍍氮化鈦薄膜后的試件表面粗糙度,在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,綜合分析氮化鈦薄膜的性能參數(shù)和相應(yīng)的工藝,得到以下結(jié)論:
　　 (1)在偏壓電壓180V、偏壓占空比55％、弧電源電流85A、氮?dú)饬髁?5SCCM、本底真空度為1.0×10-3Pa的工藝條件下,一小時(shí)可以鍍出厚度為950nm的TiN薄膜。

3、r>　　 (2)鋁合金試件表面經(jīng)過磁控濺射鍍膜處理后,其顯微硬度比鍍膜前提高,其中在偏壓電壓180V、偏壓占空比55％、弧電源電流85A、氮?dú)饬髁?5SCCM、本底真空度為1.0×10-3Pa的工藝條件下,表面硬度從58.8HV提高到75.9HV。
　　 (3)經(jīng)過鹽霧買驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn),隨看鍍膜工藝的不同,鋁合金基體經(jīng)鍍TiN膜后的耐蝕性相比鍍TiN膜前的耐蝕性明顯提高。其中在偏壓電壓180V、偏壓占空比55％、弧電源電流85A、

4、氮?dú)饬髁?5SCCM、本底真空度為1.0×10-3Pa的工藝條件下,可以鍍出耐蝕等級(jí)達(dá)到10級(jí)的TiN薄膜。
　　 (4)氮化鈦薄膜的表面粗糙度隨著鍍膜工藝的不用而不同,鍍膜后試件表面粗糙度比鍍膜前對(duì)應(yīng)試件上的表面粗糙度更低。其中在偏壓電壓180V、偏壓占空比55％、弧電源電流85A、氮?dú)饬髁?5SCCM、本底真空度為1.0×10-3Pa的工藝條件下,鋁合金試件表面經(jīng)過磁控濺射鍍膜處理后,其表面粗糙度從鍍膜前的3.568μm減小