吕树国
,
刘常升
,
张罡
,
李玉海
,
毕监智
,
金光
材料与冶金学报
doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2009.01.012
采用俄罗斯UVN 0.5D2I离子束辅助电弧离子镀沉积设备,对高速钢W18Cr4V基材表面进行氮离子束轰击,研究了氮离子束轰击能量对表面形貌、相结构及显微硬度的影响.研究表明:氮离子束轰击后基材表面原有划痕消失,表面趋于光滑.表面层出现(Fe,Cr),CrN,Cr2N和FeN相;随着氮离子束轰击能量的增加,(Fe,Cr)相结构未发生变化,CrN(111)衍射峰逐渐增强,Cr2N(211)衍射峰逐渐减弱;FeN(210)衍射峰先增强而后消失,出现Fe2N相.氮离子束轰击后的表面显微硬度由原来的900HV0.01升高到1 230 HV0.01.
关键词:
离子束
,
显微硬度
,
相结构
,
高速钢
吕树国
,
刘常升
,
张罡
,
毕监智
,
金光
,
李玉海
钢铁研究学报
采用俄罗斯UVN 0.5D2I离子束辅助电弧离子镀沉积设备,利用N离子束轰击高速钢W18Cr4V基材上电弧离子镀已沉积完毕的TiAlN膜层.研究了不同能量的N离子束轰击对TiAlN膜层表面形貌、显微硬度和相结构的影响.SEM分析表明:TiAlN膜层表面"大颗粒"消失,凹坑浅而平整,粗糙度降低.X射线衍射分析表明:无N离子轰击时,TiAlN膜层是由TiAlN相和Ti_2 AlN相组成;随着轰击能量的增加,TiAlN膜层的相结构没有发生变化,但TiAlN(111)取向减弱,而(200)和(220)取向均增强;Ti_2AlN(211)取向减弱.力学性能测试表明:N离子束轰击,使膜层的显微硬度由原来的2 100HV0.01提高到2 300HV0.01.
关键词:
离子束
,
TiAlN膜层
,
电弧离子镀
,
显微硬度
吕树国
,
刘常升
,
张罡
,
毕监智
,
金光
,
李玉海
钢铁研究学报
采用俄罗斯UVN 0.5D2I离子束辅助电弧离子镀沉积设备,在高速钢W18Cr4V基材上沉积TiN膜层.研究了N离子束轰击能量对膜层表面形貌、相结构、显微硬度的影响.结果表明:N离子束辅助轰击,能够有效地减少和降低膜层表面"大颗粒"的数量和尺寸,消除了膜层中较软Ti_2N相,得到了单一的TiN相.随着轰击能量的增加,TiN相结构不发生改变,TiN(111)取向逐渐减弱,而(200)取向逐渐增强.N离子束辅助轰击能量的增加,提高了膜层的显微硬度.
关键词:
电弧离子镀
,
TiN膜层
,
离子束
,
大颗粒
吕树国
钢铁研究学报
本文采用俄罗斯UVN 0.5D2I离子束辅助电弧离子镀沉积设备，利用N离子束轰击高速钢W18Cr4V基材上电弧离子镀已沉积完毕的TiAlN膜层。研究了不同能量的N离子束轰击对TiAlN膜层表面形貌、显微硬度、相结构及膜层耐磨性的影响。SEM分析表明：TiAlN膜层表面“大颗粒”消失，凹坑浅而平整，粗糙度降低。X射线衍射分析表明：无N离子轰击时，TiAlN膜层是由TiAlN相和Ti2AlN相组成；随着轰击能量的增加，TiAlN膜层的相结构没有发生变化，但TiAlN（111）取向减弱，而（200）和（220）取向均增强；Ti2AlN（211）取向减弱。力学性能测试表明：N离子束轰击，使膜层的显微硬度由原来的2100HV0.01提高到2300HV0.01。摩擦磨损实验表明：N离子束轰击，降低了膜层的摩擦系数，明显地提高了膜层的耐磨性。
关键词:
离子束;TiAlN膜层;电弧离子镀;显微硬度
吕树国
,
刘常升
,
李玉海
,
张罡
,
毕监智
,
金光
材料保护
电弧离子镀膜层中"大颗粒"的存在,降低了膜层质量,限制了其进一步应用.采用俄罗斯UVN 0.5D2I离子束辅助沉积电弧离子镀设备,对高速钢W18Cr4V上沉积的TiN膜层进行了氮离子束轰击.结果表明:TiN膜层表面"大颗粒"完全消失,凹坑浅而平整,粗糙度降低.膜层中较软的Ti和Ti2N向TiN转变,TiN(111)取向逐渐减弱,而(200)取向逐渐增强.膜层的显微硬度由原来的1 980 HV1N升高到2 310HV1N.
关键词:
氮离子束
,
轰击
,
电弧离子镀
,
TiN膜
,
显微硬度
吕树国
钢铁研究学报
本文采用俄罗斯UVN 0.5D2I离子束辅助电弧离子镀沉积设备，在高速钢W18Cr4V基材上沉积TiN膜层。研究了N离子束轰击能量对膜层表面形貌、相结构、显微硬度的影响。结果表明：N离子束辅助轰击，能够有效地减少和降低膜层表面“大颗粒“的数量和尺寸， 消除了膜层中较软Ti2N相，得到了单一的TiN相，随着轰击能量的增加，TiN相结构不发生变化，TiN（111）取向逐渐减弱，而（200）取向逐渐增强。N离子束辅助轰击能量的增加，提高了膜层的显微硬度。
关键词:
吕树国
,
刘常升
,
李玉海
,
张罡
,
毕监智
,
金光
腐蚀科学与防护技术
doi:10.3969/j.issn.1002-6495.2009.03.017
采用俄罗斯UVN 0.5D2I离子束辅助电弧离子镀沉积设备,在高速钢W18Cr4V基材上沉积TiAlN膜层;利用N离子束对膜层沉积之前的预处理和膜层沉积时的辅助轰击,并用SEM、X射线衍射和力学测试等手段研究了N离子束轰击对膜层表面形貌、相结构、显微硬度影响.结果表明:N离子束的预处理在基材表面形成了一定厚度N的过渡层;N离子束对膜层的辅助轰击,明显地降低了膜层表面"大颗粒"的密度,改善了膜层的表面形貌;同时,形成了由过渡层成分与膜层成分动态混合的扩散层;无N离子轰击时,TiAlN膜层是由(TiAl)N相和Ti2AlN相组成;轰击能量为7.5 keV时,TiAlN膜层也是由(TiAl)N相和Ti2AlN相组成,但(TiAl)N(111)取向减弱,而(200)和(220)取向均增强;Ti2AlN(211)及(301)取向均减弱.N离子束辅助轰击,使膜层的显微硬度由原来的21 GPa提高到25.3 GPa.
关键词:
离子束
,
TiAlN膜层
,
电弧离子镀
,
显微硬度
,
表面形貌
吕树国
,
刘常升
,
张罡
材料保护
用电弧离子镀在刀具表面制备TiAlN膜层有利于提高其硬度和耐磨性能，但却降低了膜基结合力，影响其使用寿命。采用UVN0．5D2I脉冲离子束辅助电弧离子镀沉积设备，在W18Cr4V高速钢基材上沉积TiAlN膜层。研究了基材N离子束轰击及在膜层沉积过程中N离子束辅助轰击对TiAlN膜层结合力的影响。结果表明：膜层沉积之前，N离子轰击与基材原子发生了相互作用，造成了原子级洁净的表面，形成了大量的高密度形核点，且形成了含有N元素的改性层；在膜层沉积初期，脉冲N离子束轰击形成了由W，Cr，V，Fe，N，Ti，Al元素组成的具有一定厚度的“扩散层”，其与“改性层”的共同作用是膜基结合力提高的主要原因,膜基结合力最高为80N。
关键词:
电孤离子镀
,
W18Cr4V高速钢
,
N离子束轰击
,
TiAlN膜层
,
结合力
