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工具技术2024年第11期:不同偏压的Cr离子刻蚀对TiAlN涂层硬质合金的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:向艺桐;熊计;向清洲;郭智兴;

单位:四川大学机械工程学院;

摘要:本文采用阴极电弧沉积技术在不同偏压下进行Cr离子刻蚀硬质合金,并在其表面沉积TiAlN涂层,研究不同偏压下的Cr离子刻蚀对涂层硬质合金的影响。Cr离子刻蚀后,硬质合金基体表面粗糙度显著增加,且在基体表面能检测到更多的Cr元素;Cr离子刻蚀可在清洁基板的同时增加基体表面粗糙度,使得涂层与基体间的机械互锁增强,进而提高结合力;从涂层与基体界面的HR-TEM图像可以发现,在Cr离子刻蚀处理后的基体上涂层呈外延生长,有利于提高结合强度。此外,当刻蚀偏压为-200V时,基体表面沉积的Cr层能够降低涂层与基体间的残余应力,可将涂层与基体的结合力从61N提高至77N。随着刻蚀偏压的提高,涂层硬质合金的耐磨性增加,其磨损机理为磨料磨损和黏着磨损。

关键词:离子刻蚀;;TiAlN;;硬质合金;;阴极电弧沉积

基金资助:四川省科技计划(23ZHCG0030,2023YFG0078,23ZHCG0049)