划痕试验法测定TiN薄膜的粘着力

本文用划痕试验法研究了直流等离子体化学气相沉积(PCVD)镀膜工艺在高速钢、碳钢上沉积的 TiN 膜的剥落方式,测量了膜层被划干净时的临界载荷,并和 PVD、CVD 工艺在高速钢、硬质合金钢上镀的 TiN 膜作了比较,结果表明:PCVD 法较 PVD 法镀的 TiN 膜的粘着力强,达到了 CVD 法镀的 TiN膜的粘着力。     

直流等离子体化学气相沉积TiN涂层的组织、结构的研究

本文用直流等离子体化学气相沉积技术在高速钢,Cr_(12)、40Cr、GCr15、38CrMoA1氮化、40Cr渗硼、合全钢喷涂镍基合金的试块上沉积了TiN涂层。对各基材上沉积的TiN涂层进行了晶体构造、表面及断口形貌、针孔率及硬度测定和分析。     

高速钢表面PN＋PVD复合处理工艺和性能研究

采用多弧离子镀设备,在高速钢W18Cr4V上先进行等离子氮化,再沉积TiN薄膜,研究了不同渗氮温度和时间对PN＋TiN薄膜组织和性能的影响。结果表明,温度为500℃左右和时间为2h以上条件下对W18Cr4V进行渗氮处理后再沉积TiN薄膜,可以得到最佳的薄膜表面显微硬度（1800～2000HV0.05）和膜／基结合力（50N）,涂层耐磨性也得到明显提高。     

磁控溅射沉积ZnNi合金薄膜及真空脱锌

采用射频磁控溅射沉积方法制备了不同成分的ZnNi合金薄膜,并研究了真空热处理对其成分及表面形貌的影响。研究结果表明,在单靶溅射沉积ZnNi合金薄膜中,通过调节靶材锌镍面积比可以获得不同成分且分布均匀的ZnNi薄膜。经过600℃、60 min、真空度为4×10-3Pa,真空热处理之后的薄膜中的锌完全蒸发,剩下的镍薄膜呈多孔结构,微孔尺寸在100 nm至500 nm之间。随着薄膜锌含量的增加,真空热处理后薄膜表面孔隙率增大。随着真空热处理温度的升高,微孔尺寸增大。结合溅射沉积理论及元素蒸发理论对ZnNi薄膜沉积及真空脱Zn进行了分析。     

直流等离子体化学气相沉积氮化钛及其应用

本文报道中试规模的直流等离子体化学气相沉积氮化钛(PCVDTiN)工艺及设备。设备外形尺寸为φ700×700mm,有效镀膜区为φ450×500mm。在此区域内,温度不均匀性小于20℃,TiN膜厚不均匀性小于15％。对TiN膜的硬度、生长速率、显微组织、晶体结构以及TiN膜的成分进行了研究。经测试及实际应用证明,高速钢麻花钻头用本工艺涂镀TiN膜后,可提高寿命8.3倍。其它刃具、模具、轴承等涂镀TiN后寿命也明显提高。     

直流PCVD法钛化合物的研究

用直流等离子体化学气相沉积法沉积TiC、TiN、Ti(CN)以及钛的复合涂层。对在高速钢和硅基体上所得的各种钛化合物膜做了晶体结构分析、表面形貌分析、断口结构分析和显微硬度分析等。试验表明:在沉积温度600℃左右,所得的多种Ti(CN)涂层有很高的显微硬度和良好的粘接力。这些涂层有的是由TiC和TiN两种晶体组成,有的是由TiC、TiN和Ti(CN)三种晶体组成。部分Ti(CN)的结构非常细密,是由多种晶体组成的混合物。     

化学气相沉积TiN—沉积温度及基体中碳的影响

本文研究了沉积温度对Cr12MoV钢基体TiN沉积速率的影响。TiN沉积速率高于低碳钢基体TiN沉积速率,并且随沉积温度升高而增加。研究了不同碳含量铁基体中碳扩散对TiN沉积的影响。TiN沉积速率随碳含量增加线性增加;涂层硬度亦随碳含量增加而增加。基于铁的催化作用,推导出TiN沉积速率方程式: R=h_1+k_1·C     

切削刀具多弧离子镀膜的应用研究

多弧离子镀膜是PVD(Physical Vapor Deposition物理气相沉积)技术中硬质耐磨镀层的主要方法之一,在刀具、模具上应用较多,也是近年来刀具表面强化的主要研究方向.文章研究了多弧离子镀膜技术在高速钢立铣刀表面涂镀纳米复合膜TiN/AlSiN,使其使用寿命得到提高.     

PCVD法TiN、TiCN涂层工艺研究

研究了四氯化钛、氮气、甲烷通入量对 PCVD 法沉积 TiN、TiCN 涂层硬度、沉积速率以及颜色的影响,进行了磨损试验。结果表明,不同色泽的 TiN 膜中,以金黄色 TiN 涂层硬度最高,磨损量最小。     

光学薄膜制备技术

本文综述了光学薄膜制备技术的发展与现状,着重介绍了真空蒸镀、离子辅助沉积、离子束溅射等传统与现代技术,包括工作原理、发展以及应用情况.     

涂层高速钢钻头的钻削试验研究

以轴向力和扭矩为判据来比较 3种不同涂层刀具在钻削不锈钢时的切削性能 ,试验结果表明 ,以TiN表面多层涂层钻头钻削效果最好 ,TiCN表面多层涂层钻头次之 ,而单层涂层钻头最差 .同时发现不同的涂层刀具钻削不锈钢时产生的轴向力和扭矩值亦随着进给速度的增加而增大 ,但在固定进给速度 ( 0 1 2mm/r)改变转速时 ,3种不同涂层钻头的轴向力与扭矩在转速为 1 4r/s时最小 ,随着转速增加到 2 0r/s时 ,轴向力和扭矩增至最大 ,而当转速继续增加到 2 6r/s时 ,则轴向力与扭矩反而开始下降     

PVD法制备TiN/AlTiN涂层的摩擦与磨损性能

采用物理气相沉积法在Cr12MoV钢基体上沉积TiN和AlTiN涂层,用扫描电镜、X射线衍射仪和划痕仪分析了涂层表面与界面形貌、物相和结合强度,并进行了摩擦与磨损试验。结果表明,TiN和AlTiN涂层具有较高硬度,AlTiN涂层表面粗糙度优于TiN涂层,TiN涂层表面轮廓算术平均偏差Ra为328.91nm,AlTiN表面轮廓算术平均偏差Ra为112.49nm;TiN涂层结合强度为28.85N,而AlTiN涂层结合强度为27.35N;AlTiN摩擦因数在磨合期和波动期略高于TiN涂层,在稳定期摩擦因数基本接近,维持在0.44-0.46左右;AlTiN涂层韧性比TiN涂层有一定的提高,其磨损性能优于TiN涂层。     

离子氮化—PECVDTiN膜复合处理提高切边模具寿命研究

对用于制作冷作模具的两种高速钢W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2Al进行离子渗氮-PECVDTiN复合处理,研究了复合处理层的组织与性能特点,结果表明：较之单一PECVD TiN,离子渗氮-PECVDTiN复合处理改善膜基界面结合,显著提高膜基结合强度与耐磨性;采用优化的复合处理可提高高速钢制不锈钢六角螺栓切边模使用寿命一倍以上。     

铁基基体化学气相沉积TiN的机理

本文研究了在低碳钢、T10钢和Cr12MoV钢基体上,在由表面过程控制的沉积条件下,CVD法沉积TiN的机理;测出了在这些基体上,用CVD法沉积TiN的表面过程表观活化能和铁的催化反应的表观活化能;确定了铁的催化反应的限制性环节是铁在TiN涂层表面的扩散步骤;提出并讨论了T10钢和Cr12MoV钢基体CVDTiN的沉积机理的转变温度。     

等离子体化学气相沉积TiN涂层刀具的应用研究

总结了等离子体化学气相沉积（ＰＣＶＤ）技术涂层高速钢、硬质合金刀具的应用。试验表明经ＴｉＮ涂层的滚刀、插齿刀可显著提高使用寿命。硬质合金刀片上涂覆２～３μｍＴｉＮ后，月牙洼磨损显著降低，切削温度也降低。     

多弧离子镀TiN涂层工艺及耐蚀性研究

为提高4Cr13马氏体不锈钢的耐蚀性,对其进行多弧离子镀处理,获得TiN涂层,并用X射线衍射仪、显微硬度计、扫描电子显微镜、电化学测量仪对涂层进行物相分析、表面形貌观察、硬度检测以及电化学腐蚀性能测试.结果表明:随着电流的增大,表面的液滴数目和尺寸增大,涂层厚度增加,薄膜硬度也增大;相结构主要为TiN,有明显的择优取向,且随着弧电流的增强,衍射峰强度略有增加.TiN试样在3.5％的NaCl溶液中耐蚀性与基体相当,在1 mol/L的H2SO4溶液中的耐蚀性比基体提高了800倍.     

The Stress Distribution and Thermal Behavior of TiBN and TiBN／TiN Coatings in Milling AISI H13 Work Tool Steel

The FEM model of TiBN ant TiBNI TiN coated cutting tool in milling of H13 steel was developed. Process variables such as temprature and stress in the coating layer as well as in the substrate were analyzed. The efficacy of the present FEM analysis was verified by conducting controlled milling experiments on AISI H13 to collect the relevant tool life and force data. The results show that the stress in a coated tool can significantly be reduced compared to an uncoated cutting tool, possibly due to surface coatings improving the tribolagical properties of cutting tools. Coatings with good thermal properties also help to improve the thermal behavior of cutting tool.     

TiN／CrN multilayered hard coatings with TiCrN interlayer deposited by a filtered cathodic vacuum arc technique

TiN/CrN multilayered hard coatings with TiCrN interlayer were deposited on high speed steel substrates by using a filtered cathodic vacuum arc technique. The structure and composition of the coatings were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and Auger electron spectroscopy (AES). A high adhesion of up to 80 N was demonstrated by scratching tests for the multilayered coatings. Nanoindentation tests were performed to determine the hardness and elastic modulus of the coatings as a function of the multiplayer modulation period. It was observed that the hardness of the multilayered coatings is higher than those of either TiN or CrN single coatings, and it increases with decreasing modulation periods, which is consistent with predictions from the Hall-Petch type strengthening mechanism, though at small modulation periods, deviation from the Hall-Petch relation has been observed for the multilayered coatings. The life-span of drills coated with TiN/CrN multilayered is triple as long as that coated with TiN layer.