全方位离子注入与沉积TiN薄膜的纳米压痕和纳米划擦行为

• 作者: 刘洪喜 汤宝寅 蒋业华
• 来源期刊: 真空科学与技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 等离子体浸没离子注入与沉积 纳米压痕 纳米划擦行为 TiN薄膜 轴承钢
• 年，卷（期）: 2010,（5）
• 页码范围: 545-550
• 分类号: TG172.44
• 字数: 4447字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1672-7126.2010.05.19

摘要

用等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID)复合改性技术在AISI52100轴承钢基体表面合成了高硬耐磨的TiN薄膜.膜层的相组成及其表面形貌分别用X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)表征.合成薄膜前后试样的力学性能经纳米压痕和划痕实验评价.XRD结果表明,膜层中主要存在TiN相,择优取向(200),同时含有少量TiO2和钛氮氧的化合物.AFM形貌显示出试样表面TiN呈定向排列,膜层均匀完整,结构致密.纳米压痕测试结果表明,膜层具有较高的纳米硬度和弹性模量,最大值分别达到22.5和330 GPa,较基体分别增长104.5%和50%.根据纳米划痕形貌和划痕深度随划痕位置的变化关系分析出,薄膜在纳米划擦过程中先后经历了弹性变形,弹塑性变形,加载开裂或卸载剥落三个阶段.划擦剥落抗力达到80 mN,表明TiN薄膜具有很好的弹性恢复能力和较强的疲劳剥落抗力.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	蒋业华	昆明理工大学材料科学与工程学院	329	2172	21.0	29.0
2	刘洪喜	昆明理工大学材料科学与工程学院	59	459	14.0	19.0
3	汤宝寅	哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室	29	231	9.0	13.0