采用真空多弧离子镀技术, 使用Cr30Al70(原子分数)复合靶, 在不同的基体负偏压下, 在不锈钢基体上制备了一系列CrAlN涂层; 采用能谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、粗糙度仪、显微硬度仪、摩擦磨损试验机和划痕仪等系统分析了涂层的成分、表面形貌、相结构、粗糙度、显微硬度、摩擦磨损性能和界面结合性能。结果表明: 随着负偏压的增大, 涂层中x(Cr)/x(Cr+Al) 的比值先增大后减小, 当负偏压为150 V时, 该值达到最大, 并与靶材成分接近; 基体负偏压为200 V时, 涂层的表面粗糙度最大, 涂层结晶度、硬度最佳, 晶体相为固溶铬的面心立方AlN; 涂层的摩擦磨损性能不仅与涂层的表面粗糙度相关, 还与涂层非晶相中铝元素的含量以及涂层的内应力大小密切相关; 界面过渡层制备工艺相同时, 基体偏压对涂层和基体之间的界面结合性能影响较小。
所属栏目
试验研究
收稿日期
2011/8/122012/2/22
作者单位
常伟:北京航空材料研究院, 北京 100095
牟仁德:北京航空材料研究院, 北京 100095
商晓宇:北京航空材料研究院, 北京 100095
何利民:北京航空材料研究院, 北京 100095
陆峰:北京航空材料研究院, 北京 100095
汤智慧:北京航空材料研究院, 北京 100095
备注
常伟(1985-), 男, 北京人, 助理工程师, 硕士。
引用该论文:
CHANG Wei,MU Ren-de,SHANG Xiao-yu,HE Li-min,LU Feng,TANG Zhi-hui.Effects of Substrate Negative Bias Voltage on Microstructure and Properties of CrAlN Coatings[J].Materials for mechancial engineering,2012,36(7):32～37
常伟,牟仁德,商晓宇,何利民,陆峰,汤智慧.基体负偏压对CrAlN涂层组织和性能的影响[J].机械工程材料,2012,36(7):32～37
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