汤成建
,
孔德军
材料热处理学报
采用阴极离子镀在H13钢表面制备了TiAlSiN涂层,通过扫描电镜、X射线衍射仪、原子力显微镜分析了涂层表面-界面形貌、物相和三维表面微观形貌.利用EDS面扫描分析了磨痕表面化学元素分布,讨论了高温对涂层摩擦磨损性能的影响.结果表明,TiAlSiN涂层表面主要元素由Ti、Al、Si和N组成,主要物相为(Ti,Al)N,未发现Si3N4相;高温氧化后生成的致密氧化膜Al2O3提高了涂层高温抗氧化性,SiO2降低了涂层表面摩擦因数,结构疏松的TiO2易导致涂层破裂和剥落;TiAlSiN涂层表面粗糙度高于基体表面粗糙度,磨痕表面Ti和Al元素出现贫集区,表明涂层被磨穿;在700、800和900℃下,涂层表面摩擦因数均在0.3左右,在700℃时磨损机制主要为氧化磨损和粘着磨损,在800℃和900℃时主要为氧化磨损,伴随着少量粘着磨损和磨粒磨损.
关键词:
阴极离子镀
,
TiAlSiN涂层
,
高温摩擦
,
磨损机制
汤成建
,
孔德军
材料热处理学报
采用阴极弧离子镀法在H13钢表面制备TiAlSiN涂层,通过SEM对TiAlSiN涂层表面和界面形貌进行了观察,通过EDS和XRD对其化学元素和物相进行了分析,利用划痕法测定了其结合强度,并对其界面结合机理进行了探讨.结果表明:TiAlSiN涂层表面主要成分为Ti、Al、Si和N元素,各元素分布均匀,未产生富集现象;高硬度的TiAlN是由Al原子以置换方式取代TiN中部分Ti原子生成的,且TiN和AlN晶粒得到细化,形成较为致密的结构,使涂层硬度得到了提高;Ti、Al、Si、N等原子在结合界面处发生相互扩散,是形成冶金结合的主要机制;TiAlSN涂层/H13钢体系具有较好的结合强度,用划痕法测得涂层界面结合强度为44 N.
关键词:
阴极弧离子镀
,
TiAlSiN涂层
,
面扫描
,
线扫描
,
结合强度
