划痕法结合强度临界载荷值的影响因素分析

• 作者: 杜军 王红美 王鑫
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 磁控溅射 TiN薄膜 结合强度 划痕法 声发射 失效模式
• 年，卷（期）: 2015,（9）
• 所属期刊栏目: 表面质量控制及检测 Surface Quality Control and Detection
• 页码范围: 134-139
• 页数: 6页
• 分类号: TG174.444|TG115.5
• 字数: 3230字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.09.022

摘要

目的：研究划痕法测试参数对临界失效载荷的影响,以便更准确地测定硬质薄膜的结合强度。方法采用磁控溅射技术在304不锈钢和Si片上制备氮化钛( TiN )薄膜。采用扫描电镜观察薄膜的截面形貌和厚度,采用纳米压入法测试薄膜的硬度,采用划痕法测试薄膜的结合强度,研究不同划痕长度、划动速率和加载速率对临界载荷的影响。结果所制备TiN薄膜致密,厚度约2μm,纳米压入硬度约2300HV,TiN/304不锈钢体系为硬膜软基体。相同加载载荷(10 N)和划动行程(3 mm)条件下,增加划动速率(1~3 mm/min),导致首次声发射信号延迟；相同加载载荷(10 N)和划动速率(3 mm/min)条件下,随着划动行程的增加(3~9 mm),第三、四类失效模式逐渐减弱。结论采用划痕法测定结合强度时,应该以划痕形貌同时出现第一到第四模式时判断失效,并且对应典型声发射信号为参考；合理的测试参数范围,可重复出现临界载荷值。制备的TiN薄膜声发射信号存在共同的临界特征值4.9 N,结合划痕形貌特征,判定其结合强度值为4.9 N。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王红美	装甲兵工程学院再制造技术重点实验室	20	222	8.0	14.0
2	杜军	装甲兵工程学院再制造技术重点实验室	34	211	9.0	12.0
3	王鑫	装甲兵工程学院再制造技术重点实验室	1	7	1.0	1.0