(Ti,Al)N涂层应力沿层深分布的调整及大厚度涂层的制备

金属学报, 2012, 48(3): 277-282. doi: 10.3724/SP.J.1037.2011.00504

(Ti,Al)N涂层应力沿层深分布的调整及大厚度涂层的制备

赵升升 ^1, , 程毓 ^2, , 常正凯 ^3, , 王铁钢 ^4, , 孙超 ^5,

1.深圳职业技术学院,深圳,518055

2.深圳职业技术学院,深圳,518055

3.中国科学院金属研究所,沈阳,110016

4.中国科学院金属研究所,沈阳,110016

5.中国科学院金属研究所,沈阳,110016

基金项目: 国家自然科学基金(50471072) 广东省自然科学基金(S2011040004468)

关键词： (Ti,Al)N , 硬质涂层 , 应力分布 , 调整应力 , N2分压

MODIFICATION OF STRESS DISTRIBUTION ALONG THE THICKNESS OF (Ti, AI)N COATINGS AND PREPARATION OF THE COATINGS WITH LARGE THICKNESS

利用电弧离子镀技术在不锈钢基体上制备了(Ti,Al)N涂层,研究了N2分压改变对涂层残余应力沿层深分布及相关力学性能的影响.结果表明,低N2分压下,(Ti,Al)N涂层残余应力沿层深分布较均匀,随N2分压的增加,涂层应力沿层深呈“钟罩型”分布,且全膜厚的应力值也明显增大；通过对涂层生长结构及微观成分分析,初步探讨了应力分布机理.随N2分压的增加,涂层硬度会显著增加,而膜/基结合力则大幅下降；采用改变N2分压工艺制备(Ti,Al)N涂层,可有效调整涂层残余应力沿层深分布趋势,改善其力学性能,并可成功制备厚度在130 μm以上的硬质涂层.

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