AlTiCrN涂层结合界面组织特征与结合性能
本文选题:硬质合金 + 涂层 ; 参考:《工程科学学报》2015年12期
【摘要】:以Ti、Al和Cr为靶材,采用阴极离子镀在YT14硬质合金刀具表面制备一层AlTiCrN涂层,通过扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪分析了其表面和界面形貌、化学元素组成和物相,并用线扫描和面扫描研究了涂层中化学元素在结合界面处扩散机理.用划痕法表征其界面层结合强度,对界面结合机理进行了讨论.AlTiCrN涂层的物相主要以AlN、CrN和TiN为主,涂层在(111)晶面具有很强的择优取向.涂层中Al、Ti、Cr和N原子数分数高于基体,在结合界面处呈阶梯状过渡分布,基体中C原子扩散进入TiN、AlN和CrN晶格点阵中,形成明显的扩散层.涂层结合界面为机械+扩散形式,其结合方式主要是由吸附结合、扩散结合和化合结合方式组成.划痕过程中涂层经历弹性变形、塑性变形和涂层剥离三个阶段,界面结合强度为59.2N.
[Abstract]:A layer of YT14 coating was prepared on the surface of YT14 cemented carbide by cathodic ion plating with tial and Cr as targets. The surface and interface morphology, chemical element composition and phase were analyzed by scanning electron microscopy, energy spectrometer and X-ray diffractometer. The diffusion mechanism of chemical elements at the bonding interface was studied by linear and surface scanning. The bonding strength of the interface layer was characterized by scratch method. The interfacial bonding mechanism was discussed. The phase of the coating was mainly composed of AlN and TiN, and the coating had a strong preferred orientation in the crystal mask. The number of Cr and N atoms in the coating is higher than that in the matrix, and the C atom diffuses into the lattice of TiN and CrN, forming an obvious diffusion layer. The bonding interface of the coating is mechanical diffusion, and the bonding mode is mainly composed of adsorption bonding, diffusion bonding and combination bonding. In the process of scratch, the coating goes through three stages: elastic deformation, plastic deformation and coating stripping, and the interface bonding strength is 59.2 N.
【作者单位】: 常州大学机械工程学院;常州大学江苏省材料表面科学与技术重点实验室;常州大学石油化工学院;
【基金】:江苏省科技支撑计划(工业)资助项目(BE2014818)
【分类号】:TG174.4
【参考文献】
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,本文编号:1857876
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