基体偏压对电弧离子镀AlCrSiON涂层结构和热稳定性的影响

摘要：

为研究基体偏压对AlCrSiON纳米复合涂层结构、力学性能和热稳定性的影响规律及机制,采用电弧离子镀技术在硬质合金基体上沉积AlCrSiON涂层.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、纳米压痕仪(划痕仪)研究涂层组织结构和力学性能;通过真空退火试验研究涂层的高温稳定性.结果表明:AlCrSiON涂层为致密柱状晶结构,并主要由c-(Al,Cr)N和c-(Al,Cr)(O,N)两相组成,呈现出纳米复合结构.随着偏压的升高,涂层表面的颗粒数目和尺寸减少,组织结构更加致密;硬度和弹性模量均呈现出先增加后减小的趋势,当偏压为-80 V时分别达到最大值30.1 GPa和367.9 GPa.涂层具有良好的高温稳定性,不同偏压下沉积的AlCrSiON涂层经800-950℃热处理后均能够保持良好的结构稳定性及力学性能,但经1 100℃热处理后涂层发生相分解并引发组织结构变化,导致涂层硬度减小.

关键词：基体偏压、AlCrSiON、真空退火、组织结构、热稳定性

所属期刊栏目：29

分类号：TG174.44(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金51275095,U1201245,51522502;广东省自然科学基金2014A030311002,2016A050502056

在线出版日期：2017-01-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：60-66