靶基相對位置對C-Cr復(fù)合鍍層性能和組織結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、閉合場非平衡磁控濺射鍍膜設(shè)備真空腔尺寸較大,工位很有可能顯著影響鍍層的質(zhì)量。目前,有關(guān)這方面的研究主要集中在工位對鍍層厚度影響的分析,還有待于對其進(jìn)行全面和深入的研究。本文在保證其它工藝參數(shù)相同的條件下,采用英國Teer的UDP450設(shè)備制備了不同工位處M2高速鋼基體上的C/Cr復(fù)合鍍層。使用球痕儀、顯微維氏硬度儀、劃痕儀、摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)分別測量了鍍層的厚度、硬度、結(jié)合力和耐磨減摩性能,并用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X-射線衍射儀

2、、激光拉曼分析儀對鍍層組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察和分析,還用高斯儀測量了設(shè)備真空腔內(nèi)的磁場分布。分析了靶基相對位置對鍍層性能和組織結(jié)構(gòu)影響的規(guī)律,并討論了靶基相對位置影響鍍層性能及組織結(jié)構(gòu)的機(jī)理。研究結(jié)果表明:制備的C/Cr復(fù)合鍍層主要為非晶態(tài),靶基相對位置對鍍層性能和組織結(jié)構(gòu)有顯著影響,且靶基徑向距的影響明顯強(qiáng)于靶基軸向距。隨著靶基徑向距增大,鍍層的厚度減小,鍍層的硬度、結(jié)合力、摩擦系數(shù)、比磨損率都先增大后減小,鍍層表面組織先變粗糙后變平滑,

3、鍍層中的sp2鍵含量先降低后升高;隨著靶基軸向距的遠(yuǎn)離中心,鍍層的厚度和sp2鍵含量減小,鍍層硬度和摩擦系數(shù)增大,鍍層結(jié)合力和比磨損率變化不大,鍍層表面組織略變平滑。靶基徑向距70mm～140mm區(qū)域和靶基軸向距-50mm～50mm區(qū)域?yàn)閁DP450設(shè)備制備優(yōu)質(zhì)C/Cr復(fù)合鍍層均勻區(qū)。靶基相對位置對鍍層性能和組織結(jié)構(gòu)影響的實(shí)質(zhì)原因是真空腔內(nèi)的磁場分布不均勻、各處粒子在沉積過程中的散射碰撞程度差異和基體負(fù)偏壓對各處沉積離子加速作用不同導(dǎo)致