脉冲负偏压幅值对复合离子镀制备TiCN薄膜结构和性能的影响

发布时间：2018-08-19 20:07

【摘要】：采用复合离子镀技术,在不同脉冲负偏压幅值下于304不锈钢表面制备TiCN薄膜,研究了负偏压幅值对薄膜成分、结构、表面粗糙度、显微硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着负偏压幅值升高,钛、碳与氮元素的原子比以及碳与钛元素的原子比先增大后减小,薄膜表面的颗粒及针孔、凹坑等缺陷尺寸减小,数量减少,表面形貌得到改善;薄膜主要由TiCN相组成,随着负偏压幅值增大出现(111)晶面择优取向,且薄膜的显微硬度先增大后减小,并在负偏压幅值为300V时达到最大,为2 690HV;薄膜的摩擦磨损性能优于基体的,随着负偏压幅值增加,薄膜的摩擦因数不断降低,在负偏压幅值为300V时约为0.355,此时薄膜的摩擦磨损性能最优。
[Abstract]:TiCN thin films were prepared on 304 stainless steel by composite ion plating at different pulse negative bias amplitudes. The effects of negative bias amplitude on the composition, structure, surface roughness, microhardness and friction and wear properties of the films were studied. The atomic ratio increases first and then decreases, the size and number of defects such as particles, pinholes and pits on the surface of the film decrease, and the surface morphology is improved. The film is mainly composed of TiCN phase. With the increase of negative bias amplitude, the preferred orientation of (111) crystal surface appears, and the microhardness of the film increases first and then decreases, and reaches the maximum at the negative bias amplitude of 300V. The friction and wear properties of the film are better than those of the substrate. With the increase of the negative bias voltage, the friction coefficient of the film decreases continuously, and is about 0.355 when the negative bias voltage is 300V.
【作者单位】： 辽宁工程技术大学材料科学与工程学院;天津师范大学物理与材料科学学院;辽宁工程技术大学机械工程学院;
【基金】：辽宁省教育厅科学技术研究项目(LJYL007)
【分类号】：TG174.4

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本文编号：2192702