具有纳米调制结构的AlTiN/AlCrN复合涂层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能研究

摘要：

目的 研究干摩擦条件下不同 AlTiN/AlCrN 多层膜纳米调制结构对摩擦磨损行为的影响.方法 将处理过的合金工具钢和单晶硅片作为膜层生长的基底材料,在膜层制备之前,先对基底材料进行预处理,然后使用多靶磁控溅射纳米膜层系统沉积一系列不同调制周期和调制比的 AlTiN/AlCrN 纳米多层膜.通过控制涂层总厚度不变,在调制比为1︰1 时,设计不同的调制周期,择优选出磨损量最小、耐磨性最好的调制周期,并以此为恒定值,进而设计不同调制比的试样.采用X射线衍射仪(XRD)、摩擦磨损试验机分析与表征纳米多层膜的微观结构和性能,研究调制周期和调制比对 AlTiN/AlCrN 纳米多层膜微观结构和干摩擦条件下摩擦磨损性能的影响.结果 AlTiN/AlCrN 纳米多层膜主体均为面心立方结构,且在(111)、(200)和(220)晶面择优取向.调制结构对多层膜的磨损特性影响较大,当调制周期为14.4 nm时,在干摩擦条件下AlTiN/AlCrN纳米多层膜的摩擦磨损量最小;在调制周期恒定为 14.4 nm情况下,当调制比为 3︰1 时,在干摩擦条件下AlTiN/AlCrN纳米多层膜的耐磨性能最好;AlTiN/AlCrN纳米多层膜的磨损机理主要以磨粒磨损和黏附磨损为主.结论 优化的AlTiN/AlCrN多层膜纳米调制结构技术可应用在切削刀具的表面再制造领域,从而延长刀具工作寿命,通过涂层良好的耐磨性能提升设备的加工效率.

关键词：AlTiN/AlCrN、调制结构、复合涂层、干摩擦、摩擦磨损

所属期刊栏目：15

分类号：TH117

在线出版日期：2023-10-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：129-135