磁控溅射-热处理两步法制备Cr2AlC涂层及力学性能

• 作者: 刘培 吴晓春 李晓伟 柯培玲 汪爱英 王振玉
• 来源期刊: 中国表面工程
• 学科: 工学
• 关键词: 直流磁控溅射 Cr2AlC涂层 高温退火 力学性能 相结构
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 所属期刊栏目: 表面工程研究
• 页码范围: 64-72
• 分类号: TG174.444|TG113.25
• 语种: 中文
• DOI: 10.11933/j.issn.1007-9289.2016.01.010

摘要

Cr2AlC属于三元层状化合物MAX相,其兼具金属和陶瓷的综合性能,如金属的导热、导电、可加工性,陶瓷的抗氧化、耐腐蚀等性能.利用直流磁控溅射技术和后续退火工艺在高速钢基体上制备了Cr2AlC涂层,采用XRD、SEM等研究了气体流量及热处理工艺对涂层成分和物相组成的影响.结果表明:气体流量和退火温度对Cr2AlC相的形成至关重要,气体流量比过大和退火温度过高均不利于Cr2AlC的形成.不同气体流量下沉积态涂层主要由Cr-C化合物、非晶或者纳米晶等组成,均没有发现Cr2AlC相;涂层经750℃退火后不同气体流量比涂层均有一定量Cr2AlC相形成;且Cr2AlC相形成的温度范围随CH4/Ar气体流量比增加而变窄.含Cr2AlC MAX相涂层的硬度为10.6～17.6 GPa,弹性模量为255.3～323.4 GPa.