过渡层TiAlN的力学性能与微观结构对AlCrSiN涂层宏观力学性能的影响

摘要：

AlCrSiN多元硬质涂层具有优异的力学性能,在刀具领域有广泛应用前景.然而,如何在基底上制备出力学性能优异的AlCrSiN涂层有待进一步研究.基于电弧离子镀技术,在硬质合金基底上沉积了不同Ti/Al原子比的TiAlN过渡层,并在其上沉积了AlCrSiN涂层,研究了过渡层TiAlN的微观结构(晶面取向、晶粒尺寸、致密度等)对功能层AlCrSiN力学性能的影响.Ti-Al-N固溶相的择优取向为(200).随着Ti含量的增加,(200)衍射峰宽化,晶粒细化,致密程度提高,硬度增加.Ti/Al原子比为2.75时,TiAlN晶粒尺寸为9.549 nm,其上制备的AlCrSiN硬度值达到3 139.6 HV,并且涂层与基底间的结合力高达92 N.细化(200)取向的TiAlN过渡层晶粒可以有效提高其上AlCrSiN涂层的硬度以及涂层与硬质合金基底的结合力.研究成果对提高功能层AlCrSiN的力学性能及涂层刀具的寿命有一定的指导意义.

关键词：Ti/Al原子比、TiAlN/AlCrSiN涂层、晶粒尺寸、过渡层、结合力

所属期刊栏目：34

分类号：TG156;TB114(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51872251,11875229,51902275

在线出版日期：2021-07-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：41-48