物理气相沉积法制备TiN,CrN,TiAlN及TiAlN/氮化复合涂层的性能研究

发布时间：2021-02-26 20:25

　　本文先采用物理气相沉积中电弧离子镀的方法在304不锈钢,7Cr7Mo3V2Si,W6Mo5Cr4V2制备涂层,首先在304不锈钢上制备TiAlN单层涂层,TiAlN/氮化双层涂层,7Cr7Mo3V2Si上分别制备Cr N涂层和TiAlN涂层,W6Mo5Cr4V2制备Ti N涂层和Ti Al N涂层。通过宏观形貌观察,显微组织结构分析,物相分析,耐蚀性,耐磨性,抗高温氧化性等性能分析,得出具有优异综合性能的涂层。通过扫描电子显微镜观察到304不锈钢TiAlN涂层与基体结合致密,无明显缺陷,涂层与基体之间有元素互扩散现象。TiAlN/氮化双层涂层中TiAlN与基体之间有过渡层,致使TiAlN/氮化复合涂层的表面硬度高达1700HV左右,而单层涂层TiAlN硬度只有390HV,复合涂层的高硬度致使其具有高耐磨性,而单层涂层TiAlN耐磨性只优于基体耐磨性。304不锈钢属于单一奥氏体相,腐蚀电位很高,耐蚀性较好,单层涂层TiAlN腐蚀电流比基体降低了,腐蚀速率降低了,腐蚀方式主要是点蚀,耐蚀性得到提高,TiAlN/氮化双层涂层腐蚀电位降低了,表面腐蚀形貌厉害,出现了很多腐蚀产物,耐蚀性较差。7... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 前言
    1.2 物理气相沉积
    1.3 表面处理--渗氮
    1.4 PVD沉积TiN,CrN,TiAlN及复合涂层的国内外研究进展
    1.5 本文课题研究
    1.6 技术路线
2 PVD涂层的制备和显微组织和力学性能的研究
    2.1 PVD涂层的制备
    2.2 PVD涂层显微组织与结构
    2.3 力学性能
    2.4 本章小结
3 物理气相沉积CrN,TiN,TiAlN及TiAlN/氮化复合涂层的耐蚀性研究
    3.1 引言
    3.2 不锈钢304的氮化，TiAlN涂层及复合涂层的腐蚀特性
    3.3 钢 7Cr7Mo3V2Si的CrN,TiAlN涂层的腐蚀特性
    3.4 高速钢W6Mo5Cr4V2的TiN,TiAlN涂层的腐蚀特性
    3.5 本章小结
4 物理气相沉积CrN,TiN,TiAlN及TiAlN/氮化复合涂层的磨损性能研究
    4.1 引言
    4.2 不锈钢 304,TiAlN涂层和TiAlN/氮化复合涂层的磨损特性
    4.3 7Cr7Mo3V2Si的CrN和TiAlN单层涂层的磨损特性
    4.4 高速钢W6Mo5Cr4V2 的TiN,TiAlN涂层的磨损特性
    4.5 耐磨性应用研究
    4.6 本章小结
5 TiN,TiAl N涂层抗高温氧化性能的研究
    5.1 引言
    5.2 试验方法
    5.3 TiN涂层抗高温氧化性能的研究
    5.4 W6Mo5Cr4V2-TiAlN抗高温氧化性能的研究
    5.5 本章小结
6 全文总结
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]Al含量对TiAlN涂层结合强度的影响[J]. 朱丽慧,胡涛,彭笑,倪旺阳,刘一雄.  材料热处理学报. 2015(03)
[2]电弧离子镀与磁控溅射复合技术制备Ti/TiN/TiAlN复合涂层的组织结构与力学性能[J]. 张启沛,钟喜春,李春明,郭燕伶,余赟,焦东玲,匡同春.  真空科学与技术学报. 2015(02)
[3]基体材料表面粗糙度对Ti/TiN/Zr/ZrN多层膜性能的影响（英文）[J]. 林松盛,周克崧,代明江,胡芳,石倩,侯惠君,韦春贝,李福球,佟鑫.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(02)
[4]多弧离子镀沉积TiAlN/TiN多层膜的结构与性能[J]. 黄美东,李云珂,王萌萌,王宇,陈广宵.  天津师范大学学报(自然科学版). 2015(01)
[5]强流脉冲电子束表面处理对TiAlN涂层刀具的组织结构及性能的影响[J]. 娄长胜,芦馨,金光,高景龙,张罡.  材料工程. 2014(08)
[6]多弧离子镀TiN薄膜颜色性能的研究[J]. 张启沛,钟喜春,杨怡帆,李春明,曾德长,邱万奇,匡同春.  真空科学与技术学报. 2014(07)
[7]基体偏压对磁控溅射TiAlN薄膜性能的影响[J]. 刘丽,孙智慧,林晶,肖玮.  哈尔滨商业大学学报(自然科学版). 2014(03)
[8]电弧离子镀TiN工艺优化及TiN/TiC多层膜性能[J]. 谢仕芳,张栋,孙丽丽,王振玉,魏仕勇,柯培玲,汪爱英.  材料热处理学报. 2014(04)
[9]奥氏体等温淬火球铁PVD-TiN涂层的特性:球数和奥氏体等温淬火温度的影响[J]. Diego COLOMBO,乔林锁.  现代冶金. 2014(01)
[10]磁控溅射TiAlN涂层抗氧化性能的研究进展[J]. 张贝贝,张程煜,折洁,乔生儒.  材料导报. 2013(21)

硕士论文
[1]TiN涂层和TiAlN涂层结合强度及抗氧化性能的研究[D]. 黄珂.中南大学 2014
[2]氮化铬渗氮复合工艺研究[D]. 徐克刚.苏州大学 2013
[3]反应磁控溅射法沉积的CrN基涂层组织结构及其性能研究[D]. 张豪.江西科技师范大学 2013
[4]H13钢表面PN+PECVD复合处理工艺及性能的研究[D]. 廖芳.华南理工大学 2012
[5]40Cr表面多弧离子镀TiAlN/TiN复合膜层的工艺及性能研究[D]. 蒋涛.江苏科技大学 2010
[6]磁控溅射和离子镀TiAIN涂层的往复滑动摩擦学行为研究[D]. 徐轶.西南交通大学 2006



本文编号：3053125