脉冲电弧AlCrSi(Y)N涂层的结构和性能研究

发布时间：2025-01-17 20:14

　　含Al过渡族金属氮化物（如AlCrN、AlTiN）具有高硬度和高耐磨性的特点,并广泛用作切削刀具表面防护涂层以提高其使用寿命和性能。AlCrN涂层在高温氧化过程中能够形成致密连续的氧化膜,有效地阻碍涂层的进一步氧化,表现出优异的抗氧化性。然而,由于Cr-N键的不稳定及其过饱和亚稳固溶体的本质,AlCrN涂层在高温作用下会发生相分解,导致力学性能的急剧下降。随着先进切削技术（干式高速切削等）的发展和难加工材料（不锈钢、钛合金等）的普及应用,寻求改善AlCrN涂层高温性能以适应愈来愈严苛的使用要求势在必行。本文从刀具涂层成分及结构设计角度出发,研究了提升AlCrN涂层的力学性能、耐磨性、高温红硬性和抗氧化性的方法。首先,在AlCrN涂层中分别添加合金元素Y和Si,研究Y和Si对涂层结构和性能的影响;然后,在多元合金化的基础上进一步结合AlCrN构建纳米多层涂层,研究纳米多层结构涂层的力学和高温性能;最后,比较不同AlCrN基涂层刀具对难加工材料（不锈钢、钛合金）的车削性能。本工作取得的主要研究成果如下:1)采用脉冲电弧离子镀膜技术制备Al_0.70Cr_0.30<...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1磁控溅射沉积示意图

图1-1磁控溅射沉积示意图[33]ig.1-1Theschemeticdiagramofmagnetronsputtering镀(AIP)一种既传统又现代化的物理气相沉积技术。主

图1-2电弧离子镀沉积示意图

图1-2电弧离子镀沉积示意图[34]Fig.1-2Theschemeticdiagramofarcionplatingdeposition[34]冲电弧离子镀

图1-3优化涂层设计提高力学性能方法

图1-3优化涂层设计提高力学性能方法-3Optimizingcoatingdesigntoimprovemechanicalpropertie层研究进展涂层TiN和CrN在过去的几十年中得到了广泛的应

图2-1多功能PVD涂层设备（型号：MC800）

10图2-1多功能PVD涂层设备（型号：MC800）Fig.2-1MultifunctionalPVDcoatingequipment(Model:MC800)

本文编号：4028447