PCVD直流脉冲频率对TiN／TiSiN复合涂层结构与性能的影响.pdf

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1、2012年第46卷No．1213PCVD直流脉冲频率对TiN／TiSiN复合涂层结构与性能的影响宋之敏，曾天，高见，李洪林，宿福利，李祝四川大学分析测试中心；成都工具研究所有限公司摘要：为了探讨频率对硬质合金基体上TiN／TiSiN复合涂层组织结构及性能的影响，选择了几个不同频率来制备TiN／TiSiN复合涂层。研究结果表明：不同频率制备TiN／TiSiN复合涂层的表面形貌都呈圆盘状颗粒，频率在30kHz一70kHz变化时，复合涂层颗粒尺寸随频率的增加而增大，均匀性随频率的增加而变差；复合涂层频率在30kHz一70kHz变化时，TiN始终在(200)方向

2、上择优取向；硬质合金基体上，TiN／TiSiN复合涂层比单一TiN涂层的硬度提高更大，从1973HV0．05增加到3417HV0．05；30kHz时TiN／TiSiN复合涂层的硬度、涂层结合力和耐磨性能明显优于其他两种TiN／TiSiN复合涂层。故在硬质合金基体上，30kHz制备的TiN／TiSiN复合涂层工艺最佳。关键词：TiN／TiSiN涂层；脉冲频率；微观结构；性能中图分类号：TG174．4文献标志码：AInfluenceofPCVDDCPulseFrequenciesonTiN／TiSiNMultilayerCoatingsMicrostruct

3、ureandPropertiesSongZhimin，ZengTian，GaoJian，LiHongli，SuFuli，LiZhuAbstract：SeveralfrequenciestodeposeTiN／TiSiNmuhilayercoatingswereselectedinthepaperinordertostudytheinfluenceofthe~equencytoTiN／TiSiNmultilayercoatingsmicrostructureandpropertiesonsubstrateofWC—Co．Theresultsofthestu

4、dyshowthatthesurfacemorphologyofTiN／TiSiNcoatingswerethediscparticles．TiNphaseofTiN／Ti—SiNcoatingshadselectedgrowthdirectionon(200)crystalsidewhenthe~equencyof30kHz一70kHz；TiN／TiSiNmulti—layercoatingsthansingleTiNcoatingshardnessimproveconsiderablyfrom1973HV0．05increasedto3417HV0．

5、05．Themicro—hardness，adherencesthengthandthewearpropertyofTiN／TiSiNthatwerecoatedbythefrequencyof30kHzwerebetterthanthatofotherTiN／TiSiNmuhilayercoatings．So，theconditionof30kHzisthebesttodeposeTiN／TiSiNmulti—layercoatingsonsubstrateofWC—Co．Keywords：TiN／TiSiNcoatings；pulse~equency

6、；microstructure；mechanicalproperties本文研究了在脉冲直流PCVD法制备TiN和1引言TiN／TiSiN复合涂层中，涂层频率在30—70kHz变TiN涂层具有优良的耐腐蚀性能，与基体结合化时对TiN／TiSiN复合涂层组织结构、硬度、基体结好以及高的硬度和耐磨性能。添加合金元素si制合力和耐磨性等的影响，以期得到兼具TiN涂层与备出的TiSiN涂层，不仅具有比TiN更高的硬度，而基体的良好结合力以及TiSiN涂层的高硬度和高耐且其耐磨性能也有较大提高¨J。采用两种或多种磨性能的TiN／TiSiN复合涂层及其制备工艺。不同

7、材料经过适当配合组成复合涂层，综合了单种2涂层制备和试验方法涂层的某些性能指标，比其中的单一组元材料的性能好。TiN／TiSiN复合涂层兼具TiN涂层与基体的2．1涂层制备工艺良好结合力以及TiSiN涂层的高硬度和高耐磨性试验所用基体材料为硬质合金YG8，密度14．65能。om，维氏硬度1025HV0．05。电流脉冲频率对涂层硬度和质量影响的一些研TiN涂层：通入一定比例的N、H、TiC1气体，沉积温度550℃，频率30kHz。究，都展现出电流脉冲频率影响的不可忽视，但TiN／TiSiN复合涂层：首先涂覆TiN涂层，涂覆这些研究在制备方法、涂层类型、脉冲

8、频率与本文相工艺与单一TiN涂层相同。然后，保持其他工艺不差较大。而在PCVD法