Si掺杂对纳米硬质CrAlN涂层结构及性能影响

发布时间：2018-07-29 13:12

【摘要】：采用真空阴极电弧离子镀技术在V-4E工具钢表面制备了CrAlN、CrAlSiN两种多元纳米硬质涂层。采用划痕仪、工具显微镜、显微硬度计、球磨仪、SEM、EDS、XRD、TEM及XPS分析了涂层的力学性能、摩擦学性能以及微结构。结果表明:与CrAlN涂层相比,CrAlSiN涂层中Si的掺杂能使晶粒细化,提高涂层硬度和耐磨性、优化膜基结合水平;CrAlSiN涂层中的立方相CrN由(111)择优取向向(200)择优取向转变,晶粒尺寸明显减小,相结构为非晶态Si_3N_4包覆纳米晶复合混合框架结构。
[Abstract]:Two kinds of multicomponent nano-hard coatings of CrAlN and CrAlSiN were prepared on the surface of V-4E tool steel by vacuum cathode arc ion plating. The mechanical properties, tribological properties and microstructure of the coatings were analyzed by means of scratch tester, tool microscope, microhardness tester, ball mill apparatus, and XPS. The results show that Si doping in CrAlSiN coating can refine the grain, improve the hardness and wear resistance of CrAlSiN coating compared with CrAlN coating. The cubic phase CrN in CrAlSiN coating can be changed from (111) preferred orientation to (200) preferred orientation. The grain size decreases obviously and the phase structure is amorphous Si_3N_4 coated nanocrystalline hybrid frame structure.
【作者单位】： 西安交通大学材料科学与工程学院;中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司技术中心;青岛理工大学机械工程学院;
【分类号】：TG174.4

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本文编号：2152782