稀土钇改性TiN膜与基体界面的结构特性及微观机理

用扫描电镜，俄歇能谱仪及Ｘ射线衍射技术等实验手段，研究了Ｔｉ（Ｙ）Ｎ膜与基体的界面结构特性及微观机理。结果表明：钇元素的加入出现新相ＹＮ，同时镀层择优取向发生变化，ＴｉＮ镀层以（１１１），（２００）为择优取向，Ｔｉ（Ｙ）Ｎ镀层以（２００）为择优取向，且Ｔｉ塑性相增加，Ｔｉ２Ｎ脆性相减少，从而导致Ｔｉ（Ｙ）Ｎ膜基结合力致ＴｉＮ提高１倍。     

铝合金上电弧离子镀(Ti,Al)N膜的腐蚀特性

研究铝合金上电弧离子镀(Ti,Al)N膜层的腐蚀性能。通过对3种N2气分压下沉积膜层的阳极极化曲线、电化学阻抗谱、盐雾腐蚀失重曲线以及表面形貌的分析表明:沉积过程氮分压较低时,膜层中含有富金属相,耐腐蚀性能较低;增加氮分压使膜层中金属与非金属呈理想配比时,膜层的耐腐蚀性明显增加;膜层在缺陷处产生点蚀、电偶腐蚀,并通过形成裂纹、碎屑脱落使质量显著减小。     

Ti(C,N)膜的离子镀及其抗氧化特性

采用空心阴极离子镀的方法在1Crl8Ni9Ti奥氏体不锈钢表面沉积了Ti(C，N)膜。通过测试膜层基本性能确定了反应气体流量C2H2和N2的最佳比例为0．1，即C2H2为5mL／min，N2为50mL／min。研究了膜层在750℃～950℃时的抗氧化性能。SEM及XRD分析表明，膜层抗氧化性较好，尤其在高温状态对基体有很好的保护作用。     

空心阴极离子镀(Ti,Zr)N膜层制备及应用研究

用空心阴极离子镀(HCD)技术制备了(Ti,Zr)N膜层,研究了氮分压对膜层硬度的影响.以结合强度为判据,采用基体温度、轰击气压、负偏压及中间层沉积时间作为试验的变化因素,用正交试验法优化了制备(Ti,Zr)N膜层的最佳工艺规范.应用优化的工艺参数对印制板(PCB)刀具进行了镀膜强化应用,结果表明,镀层性能良好,能够延长刀具的使用寿命.     

多弧离子镀(Ti,Al,Zr,Cr)N多元膜的高温氧化行为

采用多弧离子镀技术,用Ti-Al-Zr合金靶和Cr靶,在W18Cr4V高速钢基体上沉积了(Ti,Al,Zr,Cr)N多元膜,并进行了600℃,700℃,800℃和900℃短时(4 h)高温氧化实验及700℃和800℃长期(100h)高温循环氧化实验.用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)观察和分析样品表面氧化膜.结果表明,这种多元膜在短时(4 h)高温氧化条件下,800℃时仍具有良好的抗高温氧化性,XRD显示氧化膜主要为TiO2;在长期(100 h)高温氧化条件下,该多元膜的抗高温氧化温度大约为700℃左右.     

负偏压对多弧离子镀制备的(Ti,Cr)N膜的影响

利用扫描电子显微镜、原子力显微镜等手段研究负偏压对多弧离子镀制备的(Ti,Cr)N薄膜表面缺陷、表面粗糙度、化学成分、沉积速率及硬度的影响。结果发现:随着负偏压的增加,(Ti,Cr)N薄膜的液滴受到抑制,表面粗糙度下降,沉积速率降低,硬度增加,但负偏压对薄膜的Cr含量影响较小。     

离子镀TiN/Ti(CN)多层涂层的力学性能与切削性能

采用多层结构的方法可以提高TiN刀具涂层力学性能和切削性能.采用离子镀技术制备了TiN(0.5μm)/Ti(CN)(0.5μm)/TiN(0.5μm)多层涂层.利用光学显微镜、原子力显微镜和微力学探针表征了涂层的微结构和力学性能,并研究了涂层对硬质合金铣刀切削性能的影响.结果表明,TiN/Ti(CN)多层涂层表面平整、厚度均匀、与基底结合良好,硬度为28.5GPa.高速干式切削试验表明,与普通硬质合金铣刀相比,涂层铣刀的使用寿命提高5倍.     

电弧离子镀方法制备的Ti/TiN多层膜的结构与耐腐蚀性能

采用电弧离子镀技术,通过周期性变换环境气氛,在7075Al合金上制备了Ti/TiN多层膜,并研究调制周期对多层膜的结构组成和腐蚀性能的影响。结果表明:多层膜与铝合金衬底界面结合较好,基本没有孔洞等缺陷。多层膜具有明显的层状特征,层间界面清晰。多层膜中TiN与单层中TiN薄膜有着相同的晶体结构,并存在(111)择优取向,每个调制周期内的TiN层都呈柱状生长。随着调制周期变小,多层膜阳极极化曲线的腐蚀电位增加,交流阻抗谱的阻抗值增大,容抗弧的半径也增大,即膜层的耐腐蚀性增加。多层膜调制周期的减小使得薄膜中含有的层界面增多,而贯穿至衬底表面的针孔等缺陷的数量将减少,这样,腐蚀性介质经过针孔等缺陷与衬底接触的机会变少,这将使薄膜的抗腐蚀能力得到改善。     

多弧离子镀(Ti,Cr)N薄膜在旋铆头中的应用

采用多弧离子镀膜法在旋铆头上沉积(Ti,Cr)N多元薄膜,并对旋铆头的失效形式、镀膜层组织形貌、组织结构、显微硬度、耐磨性能等进行分析和讨论。试验结果表明,已镀旋铆头的使用寿命比未镀旋铆头提高2倍多。     

电弧离子镀(Ti,Cr)N涂层的制备与性能研究

采用电弧离子镀膜机,通过调节Ti靶和Cr靶的阴极弧电流,在W6Mo5Cr4V2高速钢基体上制备了（Ti1-x Crx）N涂层,并对其组织结构和性能进行了研究。结果表明,该涂层具有较高的显微硬度,而且随Cr含量的增加,硬度值先增大后减小;涂层具有较高的膜基结合力;Cr的引入不仅有利于提高膜基结合力,对（Ti,Cr）N涂层的抗氧化性也有好处,在700℃时具有很好的抗氧化性。     

MICROSTRUCTURE OF INTERFACE BETWEEN Y-MODIFIED REACTIVE ION PLATED Ti(Y)N COATING AND SUBSTRATE STEEL A3

The fine rnicrostrueture of the Y-modified ion plated Ti(Y)N coating/substrate steel A3system has been examined by means of TEM and microdiffraction technique.It was revealedthat the interface consists of 3 sublayers,i.e.α-Fe+Y_6Fe_(23),Ti+Y+FeTi and Ti_2N+YN+Ti_xN_y.The thicknesses of them are about 200,50 and 120 nm respectively.The phases inthe transition area seem to have certain orientation relations.The mechanism of interfaceformation has also been discussed.     

MICROSTRUCTURE OF INTERFACE BETWEEN HVOF SPRAYED WC－Co COATING AND SPRING STEEL SUBSTRATE

ＭＩＣＲＯＳＴＲＵＣＴＵＲＥＯＦＩＮＴＥＲＦＡＣＥＢＥＴＷＥＥＮＨＶＯＦＳＰＲＡＹＥＤＷＣ－ＣｏＣＯＡＴＩＮＧＡＮＤＳＰＲＩＮＧＳＴＥＥＬＳＵＢＳＴＲＡＴＥ￥ＳｈａｏＢｅｉｌｉｎｇ；ＬｉｕＡｎｓｈｅｎｇ；ＷａｎｇＸｉａｏｈｕａ；ＬｉＹｏｎｇｈｏｎｇ；...     

IMPROVEMENT OF ADHESION BETWEEN ION PLATED TiN COATING AND BASE METAL BY ADDING Y

The adhesion between the ion plated TiN coating and the base metal is improved byadding Y.The machenism of the effect of Y has been discussed as well.     

离子镀Ti（Al）N涂层的结构与耐蚀性

用空心阴极离子镀制备了Ｔｉ（Ａｌ）Ｎ和ＴｉＮ涂层,０．５ｍｏｌ／Ｌ的Ｈ２ＳＯ４ 溶液中极化曲线结果表明,Ｔｉ（Ａｌ）Ｎ涂层的耐蚀性优于ＴｉＮ涂层。电子探针（ＥＰＭＡ）、Ｘ射 线衍射和扫描电镜等分析了Ｔｉ（Ａｌ）Ｎ涂层的元素分布特征及组织结构。     

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。     

Si和Y掺杂对(Ti,Al)N涂层结构和性能的影响

分别在未施加偏压和施加-100 V偏压条件下,利用磁控溅射技术在压气机叶片用1Cr11Ni2W2MoV热强不锈钢基体上沉积了Ti_0.3Al_0.7N和Ti_0.39Al_0.55Si_0.05Y_0.01N硬质涂层.实验结果表明,施加偏压及Si和Y掺杂明显改变了涂层的相结构,提高了涂层致密度,施加-100 V偏压且添加Si和Y的涂层为非晶结构,表面更加均匀致密.950℃氧化实验表明:Ti_0.39Al_0.55Si_0.05Y_0.01N涂层表面形成极薄且致密的Al₂O₃保护性氧化膜,大大降低了氧化速率.施加-100 V偏压的（Ti,Al）N和（Ti,Al,Si,Y）N沉积态涂层与未施加偏压的相应涂层相比,硬度均降低,尤其是（Ti,Al,Si,Y）N涂层变化显著.经950℃热处理,施加偏压的（Ti,Al,Si,Y）N涂层硬度略有降低,这是由于形成了硬度较低的B4相,而未施加偏压的（Ti,Al,Si,Y）N涂层硬度显著提高,这归因于B1相固溶体的分解.划痕测试结果表明,在实验载荷（50N）下,所有涂层均未出现连续性的剥落.     

立方氮化硼表面镀Ti及其与金属粘结剂的作用

通过磁控溅射及其后处理后方法在立方氮化硼（简写ｃＢＮ）表面形成均匀的Ｔｉ镀层。用ＤＴＡ、ＸＲＤ、ＳＥＭ及ＥＰＭＡ等方法研究了镀层与ｃＢＮ间的界面反应及产物、镀层与Ｃｕ－Ｃｏ基金属粘结剂之间的作用，并用经不同方法处理的ｃＢＮ试样有不同的抗变强度说明了这种作用。结果发现，ｃＢＮ表面Ｔｉ镀层只有在与其形成Ｔｉ、Ｂ、Ｎ的化合物后，才能达到ｃＢＮ与粘结剂的冶金结合，而溅射后真空热处理是实现这一作用的有效方法     

Characteristics and machining applications of Ti(Y)N coatings

The Ti(Y)N coatings were successfully deposited onto 18-8 stainless steel substrates by the hollow cathode discharge ion-plating method. The influence of the rare-earth element yttrium on the TiN coating properties was studied. The results show that the adhesion of the coating to the substrate were evidently enhanced by adding a small amount (0.2 wt.%) of the rare-earth element yttrium, showing a critical load of about 390 g which is much higher than that (230 g) of the TiN coating/substrate. Investigation on the corrosion resistance of the Ti(Y)N coating and the TiN coating was performed in 0.5 N Na₂SO₄ + 0.1 N H₂SO₄ + 0.1 N NaCl corrosion media by means of an electrochemical potentiodynamic polarization. The Ti(Y)N coating exhibited much better corrosion resistance than the TiN coating, whose passivity maintaining current is about one order in magnitude smaller than that of the TiN coating.The Ti(Y)N coatings deposited on some HSS-based tools were presented and compared with the TiN coating. The service lifetime of Ti(Y)N coated tools is approximately 36% higher (on the pinion shape cutters) and about 50% higher (on punch side pin) compared to that of TiN coated. The Ti(Y)N coatings showed such excellent performance. It is attributed to that the transition area of Ti(Y)N/substrate consisted of three sublayers which revealed a gradual change of phase structure and composition, so that the adhesion of the coating/substrate was evidently enhanced. Moreover, Ti(Y)N coating showed a preferred orientation with (111) plane which is favorable to improve wear resistance and corrosion resistance of the coating.     

MICROSTRUCTURE OF Ti－B－NFILM AND INTERFACEFORMED BY N ION BOMBARDMENTON A Ti－B FILM

ＭＩＣＲＯＳＴＲＵＣＴＵＲＥＯＦＴｉ－Ｂ－ＮＦＩＬＭＡＮＤＩＮＴＥＲＦＡＣＥＦＯＲＭＥＤＢＹＮＩＯＮＢＯＭＢＡＲＤＭＥＮＴＯＮＡＴｉ－ＢＦＩＬＭＹＡＮＧＱｉａｏｑｉｎ;ＺＨＡＯＬｉｈｕａ;ＷＵＬｉｊｕｎ;ＬＩＸｕｅｑｉａｎａｎｄＤＵＨａｉｑｉｎｇ（Ｍ...     

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。