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《阴极弧离子镀AlCrN涂层原子力显微镜分析-论文.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第34卷第5期真空科学与技术学报2014年5月CHINESEJ0URNALOFVACUUMSCIENCEANDTECHN0IOGY阴极弧离子镀A1CrN涂层原子力显微镜分析付贵忠,孔德军,张垒,叶存冬,(1常州大学机械工程学院常州213016;2.江苏省大型重载齿轮传动工程技术研究中心常州2130123.江苏省企业研究生工作站常州213012)MicrostructuresofAICrNCoatingsSynthesizedbyCathodicArcIonPlatingFuGuizhong,KongDejun',Zhangki
2、,YeCundong’(1.CollegeofMechanicalEngineering,Cl~.houUniversity,Changzhou213016,Ch/na;2.JiangsuProvinceTechnologyResearchCenterforlargeHeavyGearTransmission,Changzhou213012,China;3.TheGraduatesResearchStationofJio~suProvince,Cha,~hou213012,Ch/na)AbstractTheAICrNcoati
3、ngsweresynthesizedbycathodicarcionplatingonsubstrateofTi—basedcermet.Theim—pactsofthedepositionconditions,suchasthepressure,nitrogenflowrate,depositionrate,andsubstratetemperature,onthemicmstmcturesandmechanicalpropertiesoftheA1CrNcoatingwel-eevaluated.TheAICrNcoati
4、ngswerecharacterizedt}lscanningelectronmicroscope.andatomicforcemicroscope.TheresultsshowthatthecompactA1CrNcoatingshaveamajorimpactonenhancementofmicro—hardnessandwear-resistanceoftheTi-basedcermetsubstrate,butweaklyafectitsSUrfaceroughness.Theaveragegrainsizesofth
5、esubstmteandA1CrNcoatingswere1460and1432nln,respectively.Inaddition,thespectralpowerdistributionoftheanisotropicA1CrNcoatingswasfoundtobeirregular.KeywordsTiCbasedcermetcuttingtool,A1CrNcoating,Atomicforcemicroscope,3Dsurfacemicro—topography,Powerspectraldensity摘要利用
6、阴极离子镀法在TiC基金属陶瓷刀具上制备了A1CrN涂层,通过扫描电镜观察了表面形貌,并用原子力显微镜分析了三维表面微观形貌,获得表面粗糙度相关评定参数,同时对高度、层次、粒度、功率谱密度等进行了分析。结果表明,表面粗糙度均方根偏差TiC基体为85.811111,A1CrN涂层为175nnl,A1CrN涂层与TiC基体表面相对平整,阴极离子镀对表面粗糙度影响较小;AICrN涂层表面高度值相对分散,支承系数大;A1CrN涂层平均颗粒直径1432nln,而TiC基体为1460nln,根据Hal1.Petch关系,AICrN涂层的显
7、微硬度远远高于TiC基体的显微硬度;A1CrN涂层和TiC基体功率谱分布无规律,材料表面均表现为各向异性。关键词TiC基金属陶瓷刀具A1CrN涂层原子力显微镜三维表面微观形貌功率谱密度中图分类号:0462.5;U177.2文献标识码:Adoi:10.3~9/j.i跚.1672—7126.2014.05.吣CrN涂层具有摩擦系数小、耐磨性能好、抗腐蚀能越好,而对AICrN涂层表面微组织与形貌的研究能力强和与基体结合力高等优点,其抗氧化温度达甚少l9-1。。。原子力显微镜(AFM)由于其分辨率高,到700~C,在刀具、模具、轴承等
8、领域得到了广泛的而且可以得到材料表面微观形貌的粗糙度、颗粒度应用_lJ。在CrN涂层中加入元素,在高温下形等三维数据【11J,与材料摩擦磨损性有密切关系。作成Cr2o3和Al203致密氧化物,可以有效阻挡氧气穿者采用阴极弧离子镀技术在TiC基金属陶瓷刀具表过涂层,使其抗氧化温
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