用稀土钇提高离子镀TiN膜层与基体结合力的研究

研究了不同含量稀土钇对离子镀ＴｉＮ膜与基体结合力的影响，结果表明，加入稀土钇后，大大提高ＴｉＮ膜与基体的结合力，并使膜层内ＴｉＮ相增加，此外，稀土钇能明显提高镀膜过程中钛料蒸发率，在相同镀膜内，能使ＴｉＮ膜层加厚。     

电刷镀Ni-W过渡层与离子镀TiN复合涂层的结合力和磨损特性

研究了3Cr2W8V基体电刷镀Ni-W过渡层和离子镀TiN复合涂层的结合力及强化机理.利用XRD、SEM和TEM分析了涂层结构,用划痕法测定了涂层结合力,并测定和分析了涂层的磨损特性.结果表明由于TiN沉积过程中的温度效应,混合晶态的电刷镀Ni-W层发生晶化和析出强化,并形成界面扩散层和双层复合,从而使TiN复合涂层的结合力和硬度明显提高;Ni-W过渡层对TiN涂层起有力的支撑作用.Ni-W与TiN复合涂层的耐磨性优于TiN单层.     

电刷镀Ni—W过渡层与离子镀TiN复合涂层的结合力和磨损特性

研究了３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ基体电刷镀Ｎｉ－Ｗ过渡层和离子镀ＴｉＮ复合涂层的结合力及强化机理。利用ＸＲＤ、ＳＥＭ和ＴＥＭ分析了涂层结构,用划痕法测定了涂层结合力,并测定和分析了涂层的磨损特性。结果表明：由于ＴｉＮ沉积过程中的温度效应,混合晶态的电刷镀Ｎｉ－Ｗ层发生晶化和析出强化,并形成界面扩散层和双层复合,从而使ＴｉＮ复合涂层的结合力和硬度明显提高;Ｎｉ－Ｗ过渡层对ＴｉＮ涂层起有力的支撑作用。Ｎｉ－Ｗ与ＴｉＮ复合涂层的耐磨性优于ＴｉＮ单层。     

基体材料硬度和化学成分对TiN涂层结合力的影响

选择３种材料：Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２、３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ和ＧＣｒ１５钢,进行了多弧离子镀ＴｉＮ涂层,并对涂层的结合力进行了研究。试验结果表明,基体材料的硬度越高,ＴｉＮ涂层的结合力越好;选择含Ｖ量高的材料沉积ＴｉＮ涂层,有利于提高涂层结合力。     

气相沉积 Ti / TiN 多层薄膜的力学及耐腐蚀性能研究

目的研究多层薄膜的界面对薄膜性能的影响。方法通过直流磁控溅射法在45#钢表面制备Ti N及Ti/Ti N多层薄膜,采用扫描电镜和XRD衍射分析仪对薄膜表面形貌及相结构进行观察和分析,使用纳米压痕仪、电子薄膜应力分布测试仪对Ti N及Ti/Ti多层薄膜的力学性能以及残余应力大小进行研究,并运用电化学设备对Ti N及不同调制周期的Ti/Ti多层薄膜的耐腐蚀性能进行研究。结果制备的Ti N及Ti/Ti N多层薄膜表面光滑且结构致密,Ti N晶粒细小且为非晶相;薄膜力学性能良好,内部均存在残余压应力。随着调制周期的减小,弹性模量和硬度先减小后增大,内部残余应力逐渐减小且分布不均匀程度逐渐增大。薄膜在H_2SO_4中的腐蚀试验表明:当Ti/Ti N多层薄膜调制周期为1μm时,多层薄膜的耐腐蚀性能不如Ti N薄膜,随着Ti/Ti N多层薄膜随调制周期的减小,多层薄膜的耐腐蚀性能逐渐升高;当调制周期为0.5μm时,Ti/Ti N多层薄膜的耐蚀性能已超过Ti N薄膜。结论 Ti/Ti N多层薄膜界面的增多有助于减小薄膜的残余应力,并且可提高薄膜的耐蚀性能。     

脉冲电压幅值对等离子体化学气相沉积TiN薄膜膜基结合行为的影响

用工业型脉冲等离子体化学（ＰＣＶＤ）设备。在高速钢（Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ）和钴基硬质合金ＳＣ３０基材表面沉积了ＴｉＮ薄膜,用扫描电镜（ＳＥＭ）和连续加载压入仪研究了脉冲电压幅值对膜基结合行为的影响,结果表明：随脉冲电压在５５０－７５０Ｖ之间逐渐增大,ＴｉＮ晶粒增大,膜层脆性增加,沉积速率提高。但膜层结合力下降：在６５０Ｖ以下膜基界面有一伪扩散层出现,通过６５０Ｖ后伪散层消失,这是改善膜基结合行为的关键因     

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。     

高离化率物理气相沉积涂层的研究进展

高离化率物理气相沉积是一种新发展起来的脉冲磁控溅射技术(HPPMS),具有溅射靶材原子高度离化与峰值功率超过平均功率等特点。它作为一种新型的离子化物理气相沉积技术,在国内外已经成为一个研究热点,其离子体特性、涂层工艺、高功率脉冲放电等备受国内外学者关注。沉积过程中,离子随着电子碰撞与电荷交换发生电离,并按照双极性扩散理论进行传递。在不同工作气压条件下,离子能量分布表现出不同的特点。在放电过程中使用高的峰值功率脉冲(超出一般沉积技术2~3个数量级)与低脉冲占空比(0.5%~10%)实现高电离(50%),从而表现出了优良的结合力,在控制涂层结构与降低涂层的内部压力等方面有相当大的优势。从HPPMS技术制备涂层的应用现状出发,介绍了高离化率物理气相沉积涂层的特点、优势以及在制备复合涂层和涂层界面优化等方面的研究进展。探讨了高离化率物理气相沉积涂层的未来发展趋势,对涂层的应用效果进行了分析。     

碳钢表面氮化钛陶瓷化研究

介绍了一种在Q235钢表面，利用等离子溅射直接复合渗镀合成氮化钛新工艺方法。该渗镀层包括钢基体上均匀分布细小氮化钛颗粒的渗层和表面氮化钛沉积层。沉积层与基体为冶金结合，不会产生剥落。渗镀层表面硬度在1600～3400HV之间。X射线衍射结果表明，表面为纯氮化钛层，（200）晶面的衍射峰最强，具有明显的择尤取向。用划痕仪进行结合强度检测，声发射曲线未见突起的信号峰值，表明结合强度良好。复合渗镀氮化钛试样在10％硫酸、5％盐酸、3．5％氯化钠水溶液和硫化氢富液中进行腐蚀试验，耐腐蚀性能分别比改性前提高了84、11．67、1．15、21．15倍。     

温度对Ni—P化学镀层结合力影响的研究

用弯曲法、划痕法研究了镀后加热温度对Ni-P化学镀层结合力的影响,结果表明:镀后退火温度越高,镀层结合力越好,但温度过高时,镀层硬度将下降。用金相观察及电子探针分析,探讨了镀后退火温度影响结合力的机理。结果指出:退火时将在镀层和基体界面上发生Ni与Fe的互扩散,形成Ni-Fe合金扩散层,从而提高了结合力。为了能在保证镀层硬度的前提下提高结合力,本文提出了二次镀覆的设想,获得较好试验结果。     

Hydrothermal corrosion of TiN PVD films on SUS-304

Hydrothermal corrosion of thin TiN PVD films (3 μm thickness) at 100 MPa water and 20-800 °C temperature range was studied. Noticeable oxidation starts above 200 °C and acceleration of oxidation processes takes place in hydrothermal conditions in comparison with airflow oxidation of corresponding PVD films and air oxidation of TiN powders. The formation of Ti_nO_2n−1 homological series phases and regular single crystals in oxide scale were observed. FeTiO₃ ilmenite layer secures high protective properties at 600 °C and practically does not contain chromium. Therefore, usual low alloy steel with TiN coating can be used instead superalloy for wet air oxidation system with working temperature up to 600 °C.     

激光同步辐照对电化学沉积铜组织结构及结合力的影响

目的 解决单一电化学沉积制备铜镀层沉积速度慢、沉积颗粒易团聚、晶粒生长不均匀及其与基体结合力差等问题。方法 采用沉积前激光处理、沉积过程激光同步辐照的方法,在316L不锈钢上制备铜涂层,通过光学显微镜、扫描电子显微镜、自动划痕仪分析了铜镀层表面形貌、截面厚度、涂层物相和结合力,探究了激光的增强作用和复合沉积技术下镀层的生长机制。结果 激光同步辐照促进了晶粒的高择优取向及沉积电位的正移。单一晶面的高择优取向利于提高镀层晶粒生长的均匀性,使镀层表面的凸起、孔洞明显减少,变得平整致密。同时,激光同步辐照使镀层表面粗糙度维持在一个较低的范围,使沉积质量不会随沉积时间的增加而降低,有利于电化学沉积的继续进行,实现镀层增厚。相同沉积时间(60 min)下,传统电化学沉积所得镀层的沉积厚度为62.62μm,表面粗糙度为4.741μm;而激光同步复合电化学沉积所得镀层的沉积厚度为138.39μm,表面粗糙度为0.995μm;且镀层表现出与基体更佳的结合力,与基体间的极限载荷可达98.2 N。结论 激光同步辐照提高了铜镀层的沉积效率、质量及其与基体间的结合力。     

碳钢基体磁控溅射SiC薄膜结合力研究

采用磁控溅射法在T10钢表面获得了SiC薄膜,并研究了溅射方式、工艺参数以及中间层对薄膜结合性能的影响.试验结果表明,采用功率为200 W射频法和时间为2 h的SiC/Ni-P双层薄膜结合力最好.     

用裂纹密度参数评价PVD硬质涂层断裂韧性的研究

本文根据裂纹体自洽模型,推导出裂纹密度参数关系式,并采用压痕法,通过统计压痕域的裂纹几何,计算裂纹密度参数,以此来评价涂层的断裂韧性.涂层的裂纹密度参数与涂层的膜/基结合力有良好的对应关系,裂纹密度参数的设置对研究涂层的断裂韧性,揭示涂层的磨损与剥落过程,在理论上和工程上都颇有意义.     

真空多弧离子镀薄膜结合力检测试验探究

采用MIP-700多功能离子镀膜机对4Cr14Ni14W2Mo和W9Mo3Cr4V两种不同材料进行TiN镀膜处理工艺研究,并利用WS-2005自动划痕测量仪测量其结合力,试验表明膜层结合力与基体材料的硬度有关。本研究对国内外试验中\     

几种沉积氮化钛涂层的新技术

介绍了几种沉积氮化钛涂层的技术。利用辅助磁场消除多弧离子镀沉积氮化钛膜层中的熔滴,细化膜层组织;安装平面大弧源和柱状弧源的多弧离子镀膜机,使多弧离子镀膜机结构简化,操作简单,采用非平衡磁控溅射源扩展了镀膜室内等离子体范围,有利于磁控溅射沉积氮化钛超硬涂层。     

TiN涂层的微观组织结构及力学性能分析

借助XRD、纳米压痕、SEM和划痕仪研究了采用磁控溅射在硬质合金基体上沉积的TiN、(Ti,Al)N单层和TiN/(Ti,Al)N多层涂层的组织结构和力学性能。研究表明:面心立方结构的TiN涂层晶粒形貌为典型的喇叭口结构,沿(200)、(111)择优生长;TiN涂层的硬度为24.6GPa;与硬质合金基体的结合强度约为62N。