微量稀土元素改性离子表面强化膜的性能研究及应用

一、引言离子镀技术是近些年来发展很快的表面加工新技术、新工艺.而离子镀TiN膜(称I~P-TiN)由于它的硬度高、摩擦系数低、化学稳定性好,而作为各种耐磨、耐蚀、超硬薄     

Local Enrichment of Active Element Y in Y-modified PVD Films on Mild Steel Substrate

By means of EPMA,SIMS and XTEM tech-niques,the element distribution at the transitionzone of Y-modified ion plated titanium andtitanium nitride film on A3 steel substrate and thevariation of the element content on the surface ofthe evaporation source before and after service werestudied in detail.A mode was proposed in terms ofpreferential evaporation and micro-tunnel trans-portation of Y at the interface of film/substrate.     

Ti(CN)涂层的宏观应力与破坏方式SCIEI

用Nb-752薄长条做衬底材料,按C_2H_2/N_2分别为3/2和2/3两种气体流量比获得Ti(CN)_(3/2)和Ti(CN)_(2/3)两种涂层,由单面镀膜样品弯曲的曲率半径计算出涂层的宏观残余应力约为2—3GPa,其中热应力占10—20％,涂层与基材界面处应力状态分析表明,界面存在一剪切残留应力并计算大小为0.1—0.2GPa。此外,采用应力圆法分析涂层受力状态,讨论了涂层受外载作用下的破坏方式。     

评价镀膜与基材结合力的一种新方法

本文研究测量PVD(物理气相沉积)镀膜与基材结合力的一种新方法——动态拉伸法。即在扫描电子显微镜(带有微型拉伸实验台)下观察产生恒应变的试样表面镀膜的裂纹萌生、扩展及脱落过程,并根据不同形变量来判断其结合力的差异。此种方法可以直接观察得到半定量的测量结果。     

基材温度对离子镀TiN膜性能的影响

利用空心阴极离子镀膜设备制备了不同基材加热温度的ＴｉＮ膜，对其硬度和耐磨性的检测结果表明，随着基材温度的升高，ＨＶ呈缓慢上升趋势，耐磨性基本一致。同时，通过Ｘ射线衍射及扫描电子显微镜的观察，探讨了基材温度对其性能及组织形貌的影响。     

(N~++IP)-TiN复合涂层界面显微硬度分布

由离子氮化与离子镀复合工艺在A_3钢基材上获得(N~++IP)-TiN复合涂层。其涂层与基格界面的显微硬度随着从涂层表面到基材距离的逐渐增加而缓慢降低。经X射线相分析及电子探针元素分析认为。主要是由于IP-TiN膜与基材之间存在着离子氮化层(εFe_3N-Fe_2N相和Fe_4N相)所致。     

添加元素Al,La改性IP-TiN膜性能研究SCIEI

本文在离子镀TiN(IP-TiN)膜的基础上添加了6wt-％的金属元素Al和不同微量的稀土元素La(0.1,1.0,2.0wt-％),获得了改性的IP-TiN膜(称Al,La改性IP-TiN)。通过对镀膜性能的检测发现,当La含量增加到2wt-％时,镀膜与基材的附着强度明显提高;镀膜表面显微硬度、耐磨性亦随La含量增高出现有规律变化。经电子探针及X射线衍射分析认为是添加元素在镀膜与基材界面上形成较宽的使镀膜相组成及晶粒取向改变的过渡带所致。     

稀土元素钇改善离子镀TiN膜与基材结合力的研究

本文叙述了添加稀土元素Y改善了离子镀TiN膜与基材的结合力,并且通过电子探针(EPMA)、透射电镜(TEM)和X射线衍射相分析等手段,对稀土元素Y在离子镀TiN(IP-TiN)膜中的行为和存在形态进行了分析,进一步探讨了稀土元素Y改善IP-TiN膜与基材结合力的机制,从而肯定了稀土元素Y提高IP-TiN膜与基材结合力的作用。