YG6硬质合金上APA-Arc制备TiCN梯度膜结构及力学性能研究

硬质合金, 2016, 33(1): 1-7. doi: 10.3969/j.issn.1003-7292.2016.02.001

YG6硬质合金上APA-Arc制备TiCN梯度膜结构及力学性能研究

李雪萍 ^1, , 谭超林 ^2, , 蔡盼盼 ^3, , 陈灵 ^4, , 雷淑梅 ^5, , 邓阳 ^6, , 黎毓灵 ^7, , 周克崧 ^8, , 匡同春 ^9,

1.华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州,510640

2.华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州,510640

3.华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州,510640

4.华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州,510640

5.华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州,510640

6.华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州,510640

7.华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州,510640

8.华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州,510640

9.华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州,510640

基金项目: 广东省科技攻关计划项目(2013B010403008)资助. 国家自然科学基金面上项目(51471071)

关键词：成分梯度 , APA-Arc技术 , 硬质合金 , TiCN硬质膜 , 力学性能

Microstructure and Mechanical Properties of Graded TiCN Hard Coating Deposited by APA-Arc Technology onto YG6 Cemented Carbide

Keywords： compositional gradient , APA-Arc , cemented carbide , TiCN coating , mechanical properties

采用先进等离子辅助电弧(APA-Arc)技术在YG6硬质合金上制备了成分梯度的TiCN硬质膜,借助X射线衍射仪、扫描电镜、3-D形貌仪、压痕试验法、显微硬度计等检测手段对硬质膜和基体的微观组织和力学性能进行了表征分析.结果表明,TiCN硬质膜厚度约3μm,组织均匀致密,膜层中C和N元素的含量从膜基结合部位到膜表面呈梯度变化,心部区富氮,表层富碳;氩离子对基体表面产生了显著的刻蚀作用,硬质膜结合强度HF1级;硬质膜呈较强的(111)晶面择优取向;TiCN硬质膜的显微硬度3 110 HV0.05,比基体硬度(1 624 HV0.05)提高1.9倍;硬质膜表面粗糙度Ra值0.19 μm,比基体的表面粗糙度略有降低.

参考文献

[1]	高见;李建平;马文存;沈保罗;高升吉;易勇.WC基硬质合金CVD涂层的组织与性能[J].中国有色金属学报,2002(2):331-333.
[2]	唐思文;刘德顺;李鹏南;唐文波;唐德.TiCN基梯度功能金属陶瓷的制备及其切削性能[J].功能材料,2014(13):13126-13130.
[3]	Yasuoka, M.;Wang, P.;Murakami, R.-I..Comparison of the mechanical performance of cutting tools coated by either a TiC _xN _(1-x) single-layer or a TiC/TiC _(0.5)N _(0.5)/TiN multilayer using the hollow cathode discharge ion plating method[J].Surface & Coatings Technology,20128/9(8/9):2168-2172.
[4]	周颐辛;祝新发;张晶晶;钟宁;李戈扬.离子镀TiCN和TiN工具涂层的微结构与切削性能[J].工具技术,2010(11):18-21.
[5]	陈响明 .硬质合金刀具TiN-TiCN-Al2O3-TiN多层复合涂层制备与组织性能研究[D].中南大学,2012.
[6]	Jinlong Li;Shihong Zhang;Mingxi Li.Influence of the C_2H_2 flow rate on gradient TiCN films deposited by multi-arc ion plating[J].Applied Surface Science: A Journal Devoted to the Properties of Interfaces in Relation to the Synthesis and Behaviour of Materials,2013Oct.15(Oct.15):134-144.
[7]	折洁;张程煜;张贝贝;乔生儒.真空多弧离子镀制备Ti（CN）涂层及其性能研究[J].材料导报,2013(4):12-15,22.
[8]	汪晓.TiN单层和TiN/Ti（C,N）多层涂层的结构和性能研究[J].硬质合金,2010(01):5-8.
[9]	魏莎莎;钟启茂.TiAlN涂层与TiCN涂层硬质合金刀具性能对比[J].机械制造,2006(12):48-49.
[10]	张雨萌;朱丽慧;班志刚;刘一雄.氧的掺入对化学气相沉积TiCN涂层的影响[J].硬质合金,2012(2):66-71.
[11]	Yang YS.;Tsao CYA.;Lee SC..Properties of graded TiCxNy coatings deposited by a low-temperature HCD ion coating technique[J].Surface & Coatings Technology,20011(1):78-87.
[12]	G.Erkens;J.Vetter;J.Müller;黄烈;冯浩;周步春.“唯一真正”的高能效混合工艺--苏尔寿HI3 PVD技术开创新一代高性能涂层[J].工具技术,2013(5):3-7.
[13]	G.Erkens;J.Vetter;J.Müller;Th.Krienke;Sulzer Metaplas GmbH.SIBONICA--采用新型高离化混合PVD工艺HI3技术生成的抗氧化性能最佳的新一代刀具涂层[J].工具技术,2013(9):18-24.
[14]	黄烈.浅析HI3三重高离化混合PVD涂层技术[J].世界制造技术与装备市场,2013(03):86-89.
[15]	Shan, L.;Wang, Y.;Li, J.;Li, H.;Wu, X.;Chen, J..Tribological behaviours of PVD TiN and TiCN coatings in artificial seawater[J].Surface & Coatings Technology,2013:40-50.

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网