復(fù)合涂層硬質(zhì)合金及其深冷處理的研究.pdf

1、本文采用多弧離子鍍技術(shù)在YG6硬質(zhì)合金上沉積TiCrN、TiAlCN、CrAlTiN三種多元復(fù)合涂層，對(duì)復(fù)合涂層的組織結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行了表征，并研究了深冷處理工藝對(duì)復(fù)合涂層硬質(zhì)合金的影響，研究結(jié)果表明：
　　(1) TiCrN復(fù)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(jié)合力為55 N

2、；涂層經(jīng)過(guò)電化學(xué)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(guò)深冷，涂層(Ti，Cr)N相的(111)晶面的擇優(yōu)趨勢(shì)發(fā)生改變；深冷30 h的硬度達(dá)到最高，此時(shí)涂層的膜基結(jié)合力也最高。
　　(2) TiAlCN復(fù)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(jié)合力為47.5N；涂層經(jīng)過(guò)電化學(xué)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(guò)深冷，隨深冷時(shí)間的延長(zhǎng)(Ti，Al)(C，N)晶體(111)晶面衍射峰逐漸減弱；涂層深冷20 h時(shí)硬度達(dá)到最低，隨后涂層的硬度隨深冷時(shí)間的延長(zhǎng)，硬度逐漸升高，深冷40 h的硬度最高；深冷30 h時(shí)TiAlCN復(fù)合涂層膜基結(jié)合力最高為52 N。
　　(3) CrAlT

4、iN復(fù)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(gè)別凹坑；CrAlTiN復(fù)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(jié)合力為70 N；涂層經(jīng)過(guò)電化學(xué)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(xì)小的裂紋以及腐蝕坑，涂層整個(gè)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(guò)不同時(shí)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?yàn)?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(shí)間的延長(zhǎng)而降低，其中深冷40 h時(shí)下降幅度最大，因此延長(zhǎng)深冷時(shí)間對(duì)硬度很不利；涂層膜基結(jié)合力也隨深冷時(shí)間的延長(zhǎng)而減小。
　　(4)在現(xiàn)有條件下比較三種復(fù)合涂層，CrAlTiN復(fù)合涂層硬度和膜基結(jié)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(fù)合涂層的硬度最?。籘iAlCN復(fù)合涂層的膜基

6、結(jié)合力最低，TiAlCN復(fù)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(fù)合涂層深冷40 h的硬度最大為2401HV，CrAlTiN復(fù)合涂層硬度隨深冷時(shí)間的延長(zhǎng)硬度出現(xiàn)逐漸下降，未經(jīng)過(guò)深冷處理時(shí)的硬度最大。TiCrN、TiAlCN復(fù)合涂層的膜基結(jié)合力隨深冷時(shí)間呈現(xiàn)相同的規(guī)律，深冷30 h復(fù)合涂層的膜基結(jié)合力都達(dá)到最高，而 CrAlTiN復(fù)合涂層的膜基結(jié)合力隨深冷時(shí)間的