朱军亮
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王更柱
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解志文
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陈添
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宋晓航
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高旭
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于晓光
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宋华
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.04.010
目的：采用多元等离子体注入与沉积( MPIIID)技术制备Ti-Al-N涂层,系统研究涂层的微观组织结构、力学性能与摩擦学特性。方法借助XRD,XPS,SEM和TEM等,观察分析Ti-Al-N涂层的微观组织结构与物相组成,采用纳米压入试验仪、布氏硬度试验仪、摩擦磨损试验仪和激光共聚焦显微镜等测试分析Ti-Al-N涂层的力学性能、膜基结合力和摩擦磨损性能。结果 Ti-Al-N涂层表现出较高的膜-基结合强度。 Al元素掺杂诱发Ti-Al-N涂层发生严重晶格畸变。当Al原子数分数为6.18%时,Ti-Al-N涂层以c-TiAlN相结构为主,表现出超高硬度(达到39.83 GPa )；随着Al 元素含量增加,涂层中的软质h-TiAlN相结构增多,硬度随之下降。摩擦试验结果表明,低Al含量Ti-Al-N涂层的抗磨损能力良好,其主要磨损机制为磨粒磨损；高Al含量Ti-Al-N涂层的抗磨损能力较差,其主要磨损机制倾向粘着磨损。结论 MPIIID技术成功实现了Ti-Al-N涂层的低温制备与成分调控,低Al含量的Ti-Al-N涂层具有优良的力学性能和优异的抗磨损能力。
关键词:
多元等离子体注入与沉积
,
Ti-Al-N涂层
,
组织结构
,
摩擦磨损
杨英
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董瑜亮
,
高立军
,
宫骏
,
姜辛
,
孙超
中国腐蚀与防护学报
利用电弧离子镀技术在1Cr18Ni9Ti基材上低温沉积Ti-Al-N涂层，研究氮气流量及热处理工艺对涂层微观组织结构的影响。结果表明，沉积态涂层中不含三元层状陶瓷Ti2AlN MAX相，可能含有Ti3AlN（反钙钛矿结构）、TiN、α-Ti、fcc-Al及TixAly金属间化合物等。涂层经退火后在一定条件下可以形成Ti2AlN。涂层中的N元素含量及退火温度对Ti2AlN的形成起到重要作用。N元素含量过多不利于Ti2AlN的形成；提高退火温度可以促进Ti2AlN的形成。透射电镜（TEM）分析结果表明，退火过程中Ti2AlN的形成伴随着涂层微观组织结构的转变，从明显的层状结构转变为细小的等轴晶结构。
关键词:
电弧离子镀
,
Ti-Al-N coatings
,
Ti2AlN
,
MAX phase
,
microstructure
