电弧离子镀Cr1–xAlxN硬质薄膜的成分、结构与性能

• 作者: 林国强 王明磊 程玮杰 莫亚杰
• 来源期刊: 无机材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 电弧离子镀 CrAlN 硬质薄膜 成分 相结构 力学性能
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 675-681
• 页数: 7页
• 分类号: TQ174
• 字数: 3926字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15541/jim20190353

摘要

采用电弧离子镀的分离靶弧流调控技术在硬质合金基体上制备了4组不同Al含量的Cr1–xAlxN硬质薄膜,采用SEM、XPS、GIXRD、Nanoindenter及划痕仪分别表征了薄膜的形貌、成分、相结构和力学性能.结果表明:4组薄膜厚度分别为1.28、1.42、1.64和1.79μm;成分x随着Al靶的弧流相对增大而增大,分别为x=0.41、0.53、0.64和0.73;相结构与成分密切相关,当x=0.41时,薄膜呈单一的c-(Cr,Al)N相;而当x≥0.53时,则由c-(Cr,Al)N相和hcp-AlN相混相构成;随着Al含量增加,晶粒尺寸先减小后增大,在x=0.64时达到最小值8.9 nm;相应地硬度则先增大后减小,在x=0.64时达到峰值35.3 GPa;4组Cr1–xAlxN薄膜的膜基结合良好,结合力均在60 N以上.综合测试结果发现,当x=0.53时,Cr1–xAlxN薄膜的韧性最佳,弹性恢复系数最高为57.4％,同时兼具较高的硬度34.7 GPa,此时薄膜具有最佳的综合性能.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	林国强	大连理工大学材料科学与工程学院	59	562	13.0	21.0
5	莫亚杰	大连理工大学材料科学与工程学院	1	0	0.0	0.0
9	王明磊	大连理工大学材料科学与工程学院	1	0	0.0	0.0
13	程玮杰	大连理工大学材料科学与工程学院	1	0	0.0	0.0