10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.01.029
氧气流量对电弧离子镀TiAlON涂层结构和性能的影响
目的 探究氧气流量对电弧离子镀制备的TiAlON涂层结构和性能的影响.方法 在高速钢表面,使用自制的电弧离子镀设备,在不同的氧气流量下制备了不同O含量的TiAlON涂层.采用EDS结合XPS对涂层的成分进行分析,采用XRD对涂层的晶体结构进行分析,采用SEM对涂层的表面形貌进行分析,采用努氏硬度表征了涂层的硬度,使用压痕法和划痕法对TiAlON涂层的结合强度进行分析,将样品在900℃条件下保温1 h,对热处理后涂层的表面形貌和成分进行了分析.结果 氧气流量从30 mL/min增加到120 mL/min时,涂层中的O原子数分数从57.48%增加到62.32%.涂层中N含量极少,在1.51%以内.XRD结果表明,TiAlON涂层的主要组成物相为氧化钛,并以(200)晶面的取向占主导.随着氧气流量的增加,涂层表面的液滴和孔洞的数量和大小先增加后减少,涂层的硬度和结合强度受氧气流量的影响不大.涂层经过高温热处理后,当氧元素原子数分数低于60.55%时,涂层表面出现剥落、鼓包、基体元素扩散等现象,当氧元素原子数分数增加到61.20%时,在涂层表面未发现该现象.结论 氧气流量与TiAlON涂层的抗高温氧化性正相关,氧气流量的增加改变了电弧放电状态,从而对表面质量有较大影响,涂层的硬度和结合强度受氧气流量的影响不大.
TiAlON涂层、氧气流量、电弧离子镀、结构和性能、抗氧化性、结合强度
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TG174.442(金属学与热处理)
国防科技重点实验室基金6142212180103
2021-03-15(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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