张贝贝
,
张程煜
,
折洁
,
乔生儒
材料导报
简述了TiAlN涂层的应用领域、氧化机理以及采用磁控溅射制备该涂层的方法,分析了制备过程中N2分压、Al靶功率以及基体温度对涂层抗氧化性能的影响规律.同时指出了致密、膜基结合力高的涂层具有较高的抗氧化性;加入其他合适元素和合理设计过渡层不仅可以提高涂层与基体的物理匹配程度,减小内应力,同时也可提高膜基结合力,改善涂层的热力学稳定性及抗氧化性能,将成为今后的研究趋势.
关键词:
磁控溅射
,
TiAlN涂层
,
氧化机理
,
工艺参数
,
抗氧化性
,
过渡族元素
,
多元多层
罗来马
,
梁益龙
,
雷晻
,
张晓燕
,
郦剑
材料热处理学报
应用非平衡磁控溅射离子镀在低成本高速钢GDL-4进行TiAlN镀层,使用MMS-2A屏显式磨损试验机对涂层滑动磨损性能进行研究,考察了不同的载荷下磨损量和摩擦系数.对比试验表明,随着载荷的增加,GDL-4钢TiAlN涂层磨损量和摩擦系数增加均较小,与W6Mo5Cr4V2钢TiAlN涂层相当,且明显低于未涂层GDL-4.采用SEM对磨损形貌观察发现,GDL-4钢TiAlN涂层磨损失效为层状剥落和轻微的塑性变形共同作用的结果,而GDL-4未涂层表面以犁沟磨损为主.结果表明GDL-4钢TiAlN涂层耐磨性能和W6Mo5Cr4V2钢TiAlN涂层相当.
关键词:
高速钢
,
TiAlN涂层
,
磁控溅射
,
磨损性能
黄自谦
,
贺跃辉
,
蔡海涛
,
肖逸锋
,
黄伯云
中国有色金属学报
采用有限元方法分析氮铝钛涂层的残余热应力,研究不同的基体及过渡层对残余热应力分布的影响.结果表明:当基体为硬质合金时,涂层内以拉应力为主,而基体为不锈钢时,涂层内以压应力为主;增加过渡层可以使涂层内的残余应力减少40%以上;硬质合金基体中涂层的拉应力随基体钴含量和涂层厚度的增加而减少;无过渡层时,不锈钢基体存在明显的塑性约束区,有过渡层时,随着界面应力的减少,塑性约束区明显减小或消失.因此,通过不同的涂层和基体搭配可以改善应力场,同时增加过渡层可以缓和界面应力和增强界面结合力.
关键词:
TiAlN涂层
,
有限元方法
,
残余应力
,
过渡层
王宝云
,
严鹏
,
李争显
,
杜继红
,
潘晓龙
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2007.06.012
运用电弧离子镀技术,采用独立Ti、Al靶材,在TC4钛合金表面制备了厚度为6.5μm的TiAlN涂层,利用SEM、EDS对涂层微观组织进行了分析,并测试了涂层的力学性能和摩擦学性能.结果表明:涂层表面存在粒子撞击时产生的凹坑和液滴碰撞表面而铺平、凝固形成的层片状组织,镀膜后,试样表面粗糙度升高.涂层表面Ti、Al原子比为0.93∶1,表面显微硬度达到23000MPa.试样的磨损试验说明:脱落的涂层微粒对涂层产生划伤,是涂层破坏的主要形式;涂层抗磨损能力提高了13倍.
关键词:
钛
,
电弧离子镀
,
TiAlN涂层
,
磨损性能
曹华伟
,
张程煜
,
乔生儒
,
曹晓雨
材料导报
概述了物理气相沉积TiAlN涂层的研究现状及发展趋势,详细分析了制备方法、Al含量、N2流量、基体偏压、温度以及其他元素对TiAlN涂层的涂层结构、硬度、高温抗氧化性和耐腐蚀性等性能的影响.目前制备的TiAlN涂层存在残余应力较大、表面液滴数量较多和涂层致密度差等问题.为进一步促进TiAlN涂层的应用,今后还需探索该涂层的制备方法,优化其制备工艺.多元纳米复合涂层和超点阵多层涂层是两个具有潜力的发展方向.
关键词:
TiAlN涂层
,
制备方法
,
晶体结构
,
硬度
,
高温抗氧化性
冯爱新
,
何叶
,
杨润
,
薛伟
,
曹宇鹏
,
李峰平
,
田良
,
谢华锟
,
陈云
材料热处理学报
采用光纤激光在硬质合金表面进行了激光微织构工艺(不同微凹坑直径、深度及织构密度),利用PVD法对微织构后的硬质合金表面进行TiAlN涂层沉积.在不同速度下(0.02 m/s和0.04 m/s)进行了摩擦磨损实验,对比分析了不同织构的摩擦系数,利用扫描电镜研究了表面磨损形貌,电子天平测量磨损量,并进行了磨损机理分析.结果表明,基体微织构后涂层表面的摩擦系数比基体无织构的摩擦系数稳定,微织构直径对基体涂层的摩擦磨损性能影响较大.基体微织构后的涂层具有较好的减摩效果.
关键词:
硬质合金
,
激光微织构
,
TiAlN涂层
,
摩擦学性能
潘晓龙
,
刘啸锋
,
王少鹏
钛工业进展
采用TiAl合金靶材，在TC4钛合金基材表面以不同磁控溅射工艺沉积制备了TiAlN涂层。利用扫描电子显微镜（ SEM）、能谱仪（ EDS）、 X射线衍射仪（ XRD）分别分析了不同工艺制备的TiAlN涂层的表面形貌、表面成分及相结构，并对TiAlN涂层的耐蚀性、耐磨性等进行了研究。结果表明，采用磁控溅射工艺可在TC4钛合金表面制备出表面相对平整且结构致密的TiAlN涂层；沉积了TiAlN涂层的TC4钛合金试样的表面性能得到了提高，其磨损失重量和TC4钛合金基材相比降低了80％，耐盐雾腐蚀性能达到了保护级9级。
关键词:
TC4钛合金
,
TiAlN涂层
,
磁控溅射
,
耐蚀性
,
耐磨性
胡明媚
,
朱丽慧
,
倪旺阳
,
刘一雄
上海金属
doi:10.3969/j.issn.1001-7208.2012.03.005
主要采用常规X射线衍射法(XRD)和小角X射线衍射法对微米级厚度的Ti0.5Al0.5N涂层分别进行了物相检测、晶格常数计算和残余应力测定,并对测量结果进行了比较.结果表明:常规XRD法得到的图谱中基体信息强,而小角XRD法排除了基体衍射峰的干扰,更好地反映出TiAlN涂层信息；与常规XRD相比,小角XRD技术能显著降低晶格常数测量误差,有效测定TiAlN涂层的残余应力值.
关键词:
TiAlN涂层
,
小角X射线衍射
,
物相检测
,
晶格常数
,
残余应力
汝强
,
胡社军
,
黄拿灿
,
赵灵智
,
邱秀丽
,
胡显奇
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2007.01.011
运用电弧离子镀技术,采用热等静压Ti05Al0.5合金靶在航空用钛合金TC11基片上制备了TiAlN防护涂层,并采用SEM、AES、XPS等方法研究了涂层在空气中的抗高温氧化性能.结果表明,涂层发生了选择性氧化,外层生成富Al层而内层形成富Ti层;同时进行了涂层的室温干摩擦试验,结果表明,TC11钛合金基体同GCr15钢珠的磨损表现出黏着磨损的特征,磨痕宽度约100 μm,而TiAlN涂层通过提高表面硬度改善了钛合金的黏着磨损状况.
关键词:
TiAlN涂层
,
电弧离子镀
,
TC11钛合金
,
抗氧化性
,
磨损性能
梁俊才
,
周武平
,
张凤戈
,
穆健刚
,
赵海波
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.04.004
采用目前商用原子比为Ti50Al50的合金靶材,利用磁控溅射工艺,在硬质合金基体上沉积TiAl和TiAlN涂层.借助扫描电镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)对Ti,Al元素在靶材和涂层中的存在形式作了分析,利用洛氏硬度试验机和纳米硬度仪对涂层的结合强度和硬度等力学性能做了测试分析.结果表明:Ti,Al元素在TiAl合金靶材中以纯Ti相和纯Al相存在,其中Ti原子颗粒镶嵌在Al原子的基体中;在TiAl涂层中以纯Ti单质相和Ti3Al合金相存在;在TiAlN涂层中以面心立方TiN相和密排六方AlN相存在.在涂层的制备过程中,靶材的溅射阶段属于靶材金属离子的产生过程,Ti,Al两种元素由靶材中双单质相结构转变为具有一定能量的离子流状态;涂层的沉积阶段属于Ti,Al两种元素的重新结合状态,无反应气体参与情况下形成合金化结构,反应气体的参与下Ti原子与N原子结合成TiN相,Al以置换TiN品格中的Ti原子存在.Ti,Al元素的氮化作用导致涂层力学性能发生了变化,涂层硬度由12.8 GPa提高到23.5 GPa;涂层的结合强度由HF-1变为HF-2,均具有较好的结合强度.
关键词:
TiAl靶材
,
TiAlN涂层
,
磁控溅射
,
相结构
,
力学性能
