不銹鋼表面陰極弧制備TiN薄膜及抗磨-耐錫腐蝕性能研究.pdf

1、由于無(wú)鉛釬料廣泛用于波峰焊，導(dǎo)致了許多波峰焊元件嚴(yán)重的沾錫及錫腐蝕現(xiàn)象。使用商不得不面臨的維修頻率高和波峰焊元件的壽命縮短等問題。本文通過磁過濾陰極弧沉積TiN薄膜，描述與無(wú)鉛釬料接觸作用并與不銹鋼和鈦進(jìn)行比較，討論了解決該問題的方法。
　　本文采用磁過濾真空陰極弧(FCVAD)的方法，在304不銹鋼表面沉積TiN薄膜，并通過掃描電子顯微鏡(SEM)、金相顯微鏡、顯微硬度、摩擦磨損、X射線衍射(XRD)、劃痕試驗(yàn)和電化學(xué)腐蝕等檢測(cè)

2、手段對(duì)薄膜的組織結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了分析。考察了氣體壓強(qiáng)及分壓比和基體偏壓參數(shù)對(duì)薄膜的成分及性能的影響。測(cè)試了TiN薄膜的抗沾錫及耐錫腐蝕性能，并與鈦和不銹鋼進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　結(jié)果表明，選用適當(dāng)?shù)膮?shù)，可在基體表面制備出色澤美觀、表面光滑的薄膜，并使基體表面顯微硬度顯著提高。同時(shí)，薄膜的抗磨損性能和耐腐蝕性能均有顯著改善。
　　研究發(fā)現(xiàn)較高的N2分壓比和-150V左右的直流偏壓能沉積出性能較為優(yōu)異的TiN薄膜，表面光滑致密，

3、TiN生長(zhǎng)方向?yàn)?111)，顯微硬度達(dá)到689HV，是基體和鈦硬度的3-4倍，摩擦系數(shù)由基體的0.6降低到0.2，具有較低的磨損率；而腐蝕電位由基體的-0.597V提高至-0.239V，腐蝕電流也由基體的33.66μA降低到13.75μA。而在偏壓為-150V時(shí)薄膜結(jié)合力最大能達(dá)到34.80N，在錫液中經(jīng)過熱循環(huán)或浸泡后，均未明顯影響其膜基結(jié)合力。
　　磁過濾真空陰極弧沉積TiN膜相對(duì)于不銹鋼基體具有明顯增加的抗錫潤(rùn)濕及耐錫腐蝕性