过渡层TiAlN的力学性能与微观结构对AlCrSiN涂层宏观力学性能的影响

• 作者: 李加林 赵学书 宋宏甲 钟向丽 王金斌
• 来源期刊: 中国表面工程
• 关键词: Ti/Al原子比 TiAlN/AlCrSiN涂层 晶粒尺寸 过渡层 结合力
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 41-48
• 页数: 8页
• 分类号: TG156|TB114
• 语种: 中文
• DOI: 10.11933/j.issn.1007-9289.20210121001

摘要

AlCrSiN多元硬质涂层具有优异的力学性能,在刀具领域有广泛应用前景.然而,如何在基底上制备出力学性能优异的AlCrSiN涂层有待进一步研究.基于电弧离子镀技术,在硬质合金基底上沉积了不同Ti/Al原子比的TiAlN过渡层,并在其上沉积了AlCrSiN涂层,研究了过渡层TiAlN的微观结构(晶面取向、晶粒尺寸、致密度等)对功能层AlCrSiN力学性能的影响.Ti-Al-N固溶相的择优取向为(200).随着Ti含量的增加,(200)衍射峰宽化,晶粒细化,致密程度提高,硬度增加.Ti/Al原子比为2.75时,TiAlN晶粒尺寸为9.549 nm,其上制备的AlCrSiN硬度值达到3 139.6 HV,并且涂层与基底间的结合力高达92 N.细化(200)取向的TiAlN过渡层晶粒可以有效提高其上AlCrSiN涂层的硬度以及涂层与硬质合金基底的结合力.研究成果对提高功能层AlCrSiN的力学性能及涂层刀具的寿命有一定的指导意义.