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作者：曾琨;成永健;李志荣;胡树兵;罗志明;刘纪元;
单位：广东汇成真空科技股份有限公司;华中科技大学材料科学与工程学院;
摘要：采用AEG(Arc electronic generator)弧光电子发生器辅助渗氮技术在H13(4Cr5MoSiV1)钢表面进行真空离子渗氮,通过X射线衍射仪、扫描电镜和维氏硬度计分析了偏压对渗氮层的微观组织和性能的影响。结果表明:渗氮层的物相主要为含氮马氏体α-Fe(N),随着偏压的增加,α-Fe(N)相向ε-Fe_3N相与γ′-Fe_4N相转变,渗氮层的厚度也随之增加,直到偏压增加到-600 V时渗氮层被刻蚀下来。在-400 V时,渗氮层的厚度最厚,为90μm,硬度最高约为1300 HV0.1。在-400 V偏压渗氮层的基础上,利用高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术沉积TiAlSiN涂层,采用X射线衍射仪、扫描电镜、划痕仪和纳米硬度计等分析了不同偏压下涂层的组织和性能。结果表明:TiAlSiN涂层基本以Ti ALN(200)相形式存在,随着偏压的增加,Ti元素的比例会增加;涂层的结合力随着偏压的增加而先增加后下降,在-120 V时,临界载荷L_(N,C2)最高为85 N;TiAlSiN涂层的力学性能(H_(IT)/E_(IT)、H_(IT)~3/E_(IT)~2)随着偏压的增加而先增加后下降,在-90 V时H_(IT)/E_(IT)最高约为0.093,H_(IT)~3/E_(IT)~2最高约为0.275。
关键词：离子渗氮;AEG;偏压;Hi PIMS;TiAlSiN;力学性能
基金资助：国家科技重大专项(2024ZD14047-05); 国家重点研发计划(2020YFB2010304)
