多弧离子镀沉积温度对TiN涂层性能的影响

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1、《电加工与模具》DLLL年第C期设计·研究多弧离子镀沉积温度对!"#涂层性能的影响武汉汽车工业大学孙伟宫秀敏叶卫平张覃轶东风汽车公司朱小清摘要在多弧离子镀设备上沉积了!"#涂层，研究了不同沉积温度下!"#涂层的表面硬度及与基体的结合力。实验结果表明，在保证基体材料不过热的前提下提高沉积温度，有利于提高!"#涂层的性能。$%&’()*’!$"%&’&()%*+,"(,*$($’),-(%%’-,*$(’,$(%".-./!"#0.’*"-1%234+5*"6’)0*(0$-"7+(8"*$,"//()(-*,(&.%"*".-*(4&

2、()’*+)(%9!$()(%+5*%$.8*$’*"/*$(/(’*+)(./4’*)":4’*()"’5"%-.**..$.*，8(0’-1(*2(**()&).&()*"(%./!"#0.’*"-1%8$(-8(,(;(5.&*$(,(&.%"*".-*(4&()’*+)(9关键词!"#涂层沉积温度结合力<前言定。W射线衍射分析在@=EXW6QY转靶W射线衍射仪上进行。!"#涂层的组织观察与能谱、波谱分在工模具、机械零件工作面上以膜=基复合形式析在XEEXQZ扫描电镜上进行。沉积出几微米厚硬质材料（金属或化合物）薄膜，可+9-

3、多弧离子镀!"#涂层工艺使其工作效率和寿命成倍提高。如>?@沉积的!"#多弧离子镀是在国产@P@6JLL多弧离子镀设刀具，不仅具有金黄色美丽的外观，还大大提高了切备上进行的。削速度，且寿命稳定地提高ABC倍。用多弧离子镀（<）镀前清洗工艺：浸入粗清洗液，超声激励!膜机沉积!"#膜，可在很宽的温度范围内操作，但沉氟利昂蒸汽浴!氟利昂浸浴!超声HH6<浸浴!超积温度不同，!"#膜的性能也会不同［<］。因此，研究声自来水、去离子水漂洗!氟利昂浸浴、脱水!氟利不同沉积温度下!"#涂层的性能，对确定最佳沉积昂浸浴、脱去残余活性剂。温度、提高!

4、"#涂层性能是很有意义的。（D）涂层处理工艺：抽真空!系统加热（充入氩D试验方法气，辉光放电）!离子轰击!充入氮气、涂层!降温+9,试验用基体材料的化学成分及热处理工艺出炉。试验用基体材料ED高速钢的化学成分见表<。A试验结果及讨论表<试验用基体材料的化学成份用多弧离子镀设备在不同沉积温度下沉积!"#化学成分F钢号涂层，涂层硬度、结合力、耐磨性与沉积温度的关系GH"E-G)IE.?>HIJE.CG)K?DL9MDL9KL9KK9

5、弧离子镀沉积温度与涂层硬度、结合力、耐磨性关系为JABJCPQG，材料的热处理工艺为：

6、间为

7、+，离子能量也较高，可达几百电子伏特至几千电子伏特。高能离子轰击基体材料表面会对基体及涂层的界面产生明显的影响。由于高能粒子在轰击过程中的注入，被溅射原子的背散射以及表层原子的反冲注入，将引起样品表面形成一个非扩散型的混合区域［.］。"#离子、$离子及样品表面被溅射后返回样品的/0原子之间图!沉积温度与"#$涂层表面硬度的关系会发生相互作用，形成化合物/0"#相和/0%$相而"#$涂层形核不充分，组织粗化，从而使它的硬度下沉积在试样表面。涂层1射线衍射图谱中有两个降。而沉积温度过高，则会使试样表面产生过热现相的衍射峰。少数高能量"#

8、离子及$离子可以注象，当沉积温度超过基体材料的回火温度时，将导致入到样品表层区，它们可以固溶在/0晶格中，也可基体硬度降低，无法与涂层形成良好的结合，且导致以与/0形成合金相。另外，入射的高能离子在轰击涂层硬度的降低。因此，在保证试样