非平衡磁控濺射離子鍍制備TiAlN薄膜及其性能研究.pdf

1、硬質涂層能顯著提高刀具、模具的使用壽命和被加工零件的質量。TiAlN涂層因具有硬度高、熱硬性好、抗高溫氧化能力強、附著力強等優(yōu)點，作為硬質涂層材料，已廣泛應用于切削工具、模具和耐磨損耐腐蝕零件的表面強化。近幾年，雖然已經(jīng)有很多制備方法能獲得性能良好的TiAlN硬質涂層，但是還能在影響涂層性能的工藝參數(shù)上進一步改善涂層性能，因此為了制備出優(yōu)異性能的TiAlN涂層，需要對其制備技術和相關的工藝參數(shù)進行研究和設計。
　　本文采用中頻非平

2、衡磁控濺射技術制備TiAlN薄膜。采用正交試驗方法，研究直流偏壓、離化功率、濺射功率及時間各試驗參數(shù)對TiAlN薄膜力學性能的影響。旨在找出能夠鍍制優(yōu)良性能鍍層的最佳工藝方案。以最佳試驗方案下的試樣為參照，研究直流偏壓、離化功率、濺射功率三個參數(shù)對TiAlN薄膜斷口形貌、薄膜成分及物相結構的影響。通過顯微硬度儀、劃痕儀、金相顯微鏡、XRD、SEM和EDS等儀器分別對薄膜的硬度、結合力、物相結構、斷口形貌的主要性能進行了測試分析。

3、　　TiAlN薄膜作為一種使加工工具表面強化的硬質涂層，是以其硬度和膜基結合力來判別切削性能優(yōu)劣的主要標準。本實驗的研究結果表明濺射功率對薄膜的硬度起著決定性影響，離化功率對薄膜的膜基結合力有很大影響，采用適當?shù)钠珘?、離化功率、濺射功率沉積條件以及沉積時間是獲得優(yōu)越性能薄膜的必要條件。通過對薄膜斷口形貌和物相結構分析表明：在一定的范圍內(nèi)，隨著偏壓的升高，薄膜組織結構致密，與基底表面形成互擴散結構而無明顯的分界層；濺射功率與離化功率的提高