氮气分压对AlCrTiSiN超晶格涂层微观结构及力学性能的影响

摘要：

超晶格涂层因具有优异的力学性能及抗氧化性能在刀具涂层工业中备受关注.采用多弧离子镀技术在高速钢表面制备了AlCrTiSiN涂层,研究了氮气分压对AlCrTiSiN涂层微观结构及力学性能的影响.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜研究了AlCrTiSiN涂层的微观结构;利用纳米压痕仪、划痕仪和磨损仪研究了AlCrTiSiN涂层的力学性能.结果表明:不同氮气分压的AlCrTiSiN涂层均由(Cr,Al)N相、(Ti,Al)N相和(Cr,Al)2N相以及非晶态的Si相和Si3N4相组成.与氮气分压为4 Pa的涂层相比,氮气分压为2或3 Pa的涂层具有更高的硬度、抗载荷能力和涂层-基体结合强度,以及更低的摩擦因数及磨损率.此外,45钢和铸铁切削试验表明:Al-CrTiSiN涂层刀具较AlCrN涂层刀具有更好的切削性能,无涂层刀具具有最差的切削性能.

关键词：多弧离子镀、超晶格涂层、AlCrTiSiN、微观组织、力学性能

所属期刊栏目：28

分类号：TG174.44(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金51305002;安徽省自然科学基金1408085QE92

在线出版日期：2015-05-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：45-52