基体表面粗糙度对磁控溅射TiN涂层界面结合力的影响

利用球与平面的赫兹接触应力分布的经验修正公式∧［1］,对磁控溅处理前的基体表面粗糙度对沉积层和基体的界面结合力进行了研究,并和其他涂层界面结合力的测量方法方法进行了比较。结果表明：基体表面粗糙度对界面结合力有很大影响,表面粗糙度的改善有利于TiN层/基体的界面结合力的提高,同时改善了TiN层的摩擦学性能。     

高结合力工模具TiN涂层的制备

本文分析了电弧离子镀TiN涂层各工艺参数的相互关系,提出了以镀膜温度为主控参数的工艺设计思路;探讨了TiN涂层膜/基结合强度与涂层组织结构的关系和制备高结合力涂层的技术方法。     

TiN多弧离子镀过渡层的组成及其对涂层结合力的影响

论述了ＴｉＮ多弧离子镀涂层过渡层的组成及其形成机制和影响因素。实验结果及分析表明,ＴｉＮ涂层过渡层由混合及扩散层组成,扩散层包括Ｔｉ原子扩散层及Ｎ原子扩散层;影响扩散层的主要因素是基体材料的成分和沉积温度;具有Ｎ原子扩散层的过渡层将使涂层的结合力明显提高。     

基片负偏压对PEMSIP法高速钢基体TiN涂层结合力的影响

利用等离子体增强磁控溅射离子镀技术，在高速钢基体上沉积ＴｉＮ之前先镀一层很薄的钛膜做界面膜，继之再沉积ＴｉＮ。利用能谱分析研究界面附近的元素成布，通过刻痕试验测定膜与基体之间的结合力。结果表明，沉积钦界面膜时基片负偏压愈大，基体与界面膜之间的过渡区就愈明显，膜与基体结合性能愈好。     

C/PMR-15基体表面WC-Co涂层制备及性能研究

采用超声速火焰喷涂工艺,在预黏结Kevlar-49纤维布的C/PMR-15基体上制备了WC-Co涂层.结果表明：预黏结Kevlar-49纤维布后所得的WC-Co涂层连续致密,这主要是由于Kevlar-49纤维布表面具有凸凹起伏的特征,为涂层粒子沉积提供了有利条件.经260℃至室温的热冲击300次后,涂层未出现明显剥落,原始裂纹基本无扩展现象,这主要是由于Kevlar-49纤维布具有较好的应力缓和功能.     

C/PMR-15基体表面WC-Co涂层制备及性能研究

采用超声速火焰喷涂工艺，在预黏接Kevlar-49纤维布的C／PMR-15基体上制备WC—Co涂层。结果表明：预黏接Kevlar-49纤维布后所得的WC—Co涂层连续致密，这主要是由于Kevlar-49纤维布表面具有凸凹起伏的特征，为涂层粒子沉积提供了有利条件。经260℃至室温的热冲击300次后，涂层未出现明显剥落，原始裂纹基本无扩展现象，这主要是由于Kevlar-49纤维布具有较好的应力缓和功能。     

金刚石涂层用硬质合金基体表面预处理新技术

研究了二步法浸蚀YG15硬质合金基体表面预处理的过程，并在浸蚀过的硬质合金基体上，用热丝法沉积了金刚石薄膜。结果表明，二步浸蚀法可在基体表面深度为6～12um的范围内，使Co含量从15%降低到0.85%～5.42%，并使硬质合金基体的表面粗糙度增加到Ra=1.0um，但会导致硬质合金基体表面的硬度从HRA85.5降低至HRA83.3；在该硬质合金基体沉积金刚石薄膜之后，发现样品的金刚石薄膜组织结构具有{110}和{111}面混合取向，金刚石涂层与硬质合金基体具有较高的粘结强度。     

金属陶瓷表面硬质涂层的制备及其与基体结合强度研究现状

金属陶瓷因既具备金属材料优异的强度、高温导热性和热稳定性,又具备陶瓷材料的耐高温、耐腐蚀等特性而广泛用于制造切削刀具。金属陶瓷耐磨性和硬度不足的问题限制了其应用范围,在其表面制备硬质涂层可以解决这一问题,但是涂层的结合强度弱,易剥落。介绍了硬质涂层的制备方法、涂层与基体结合强度的影响因素,阐述了提高硬质涂层结合强度的方法,最后对金属陶瓷表面硬质涂层的制备技术及结合强度的提高进行了展望。     

涂层界面结合力的滑移线场的计算与分析

涂层-基体界面结合强度的好坏是评价涂层质量的关键指标,是保证涂层-基体满足力学、物理和化学等性能的基本前提.在所有测试方法中,划痕法是最成熟和应用最广的方法之一.通过李和谢费的滑移线场理论,建立了涂层-基体界面结合力的理论计算方法,计算出(0.01～0.09)mm厚电沉积镍涂层的界面结合力,其数值为(5.4～48.6)N/mm,并运用有限元软件对该涂层的划痕过程进行了仿真,两者结果比较发现该解析解和有限元数值解有较好的一致性,他们之间的界面结合力计算误差在5%以内.并且在有限元仿真过程中能够直观体现刮刀在行进过程中涂层-基体界面所发生的应力、应变情况.     

钛合金基体热障涂层厚度测试研究

通过对涂层厚度测量方法的研究,比较分析各种方法的测试原理、适用范围,并就光热法开展基于钛合金基体的热障涂层实际测试验证,发现要想获取精准的涂层厚度,需要多种方法结合起来进行测试,而且对于不同形状的构件也需要灵活改变测试方法,以求测试过程能够准确、便捷.     

镍基合金熔接涂层与基体温度场的有限元分析

建立镍基合金熔接涂层和基体的三维有限元分析模型,基于ABAQUS软件采用生死单元法对其进行温度场分析,研究了镍基合金熔接涂层和基体之间的温度场变化规律。结果表明:熔接涂层与基体之间的温度场呈阶梯状分布;热源附近的熔接涂层温度场呈均匀分布;移除热源后,熔接涂层的降温速率高于基体的降温速率。     

PVD TiCrAlN刀具涂层高频疲劳性能研究

通过超声辅助振动的方式,用金刚石压头对PVD TiCrAlN涂层进行不同振幅下的高频冲击试验。采用扫描电子显微镜(SEM)和3D轮廓仪等对冲击后涂层的表面破坏形式和压痕形状进行检测,得出TiCrAlN涂层的抗冲击能力,分析了涂层冲击失效机理。结果表明:TiCrAlN涂层在受到冲击时产生侧向裂纹等失效形式;涂层在冲击载荷下受到的最大拉应力靠近冲击中心接触区边界;TiCrAlN涂层在高频冲击载荷作用下容易发生破坏,但是没有发生剥落,原因可能是:TiCrAlN涂层与基体界面处的结合力较好,涂层与基体界面的结合力影响了刀具涂层的抗冲击强度。     

提高300M钢零件HVOF涂层结合力的方法

在飞机起落架制造上,超音速火焰喷涂代替镀硬铬工艺在中航飞机起落架有限责任公司燎原分公司的应用尚属国内首次。生产中某型飞机起落架300M钢活塞杆零件超音速火焰喷涂WC10Co4Cr后,涂层时有出现裂纹、起皮、剥落和剥离等结合力差的现象,成为制约交付的瓶颈因素。通过对影响HVOF涂层结合力的主要因素——表面状态、喷涂参数、喷涂过程控制(预热、喷枪清理及残余应力)及涂层的磨削参数进行分析,总结出了几种提高300M钢零件超音速火焰喷涂WC10Co4Cr涂层结合力的实用方法,经过实践的长期检验,其效果显著。同时对涂层结合力及结合强度的检测方法做了简要的介绍。     

基体表面粗糙度对金刚石薄膜涂层刀具附着强度的影响

应用扫描电镜和断续车削实验法研究了基体表面粗糙度对金刚石薄膜成核密度、成核状态及金刚石薄膜涂层刀具附着强度的影响,指出合理设计刀具基体表面粗糙度可提高金刚石薄膜涂层刀具附着强度。     

铝基体上 ZrO2/NiCrCoAlY梯度涂层的研究

针对低散热发动机主要部件铝活塞顶部制备热障涂层的需要，用等离子喷涂法在铝基体上制备出梯度涂层，对其性能与显微组织结构进行了研究。     

镀膜涂层表面组织与性能的研究

根据表面涂层技术发展的现状,利用物理气相沉积技术对阀门零件进行表面涂覆,选择旋塞阀为阀芯对象,进行磁控溅射复合镀膜,并对其镀膜后的表面组织和性能进行了测定和分析,涂层与基体有极高的结合强度,阀门零件的耐磨性大为提高.     

基体表面纳织构化对AlCrN涂层刀具界面结合强度影响的研究

为了探讨基体表面不同预处理工艺对涂层界面结合强度的影响,利用研磨抛光、喷砂和织构化等三种不同的预处理工艺对基体表面进行处理后涂覆Al Cr N涂层,制备出三种不同的Al Cr N涂层试样。对试样进行划痕试验,研究并比较各试样的界面结合强度。研究结果表明:与研磨抛光和喷砂两种预处理方式相比,织构化工艺能在基体表面有效加工出规则、连续的纹理,增加基体表面的粗糙度,有利于增加涂层与基体间的界面结合强度。     

表面处理复合涂层的摩擦学评价方法

从涂层的摩擦学评价的重要参数、涂层与基体间的粘合力、涂层力学性能、涂层的摩擦学特性以及涂层零件的摩擦学特性等方面介绍了金属切削刀具和模具等工件的复合涂层的摩擦学涂层的评价方法,指出了在轻合金涂层材料、低摩擦因数的涂层、涂层韧性的改进、涂层磨损试验方法、涂层设计和评价的工具等方面需要进一步研究。     

基体偏压对真空脉冲过滤弧沉积TiN涂层表面粗糙度的影响

采用离子束辅助真空脉冲过滤弧沉积技术,在硬质合金基体上制备了TiN涂层。对涂层的物理性能和机械性能进行了分析,利用XRD、SEM分别对不同基体偏压下沉积涂层的相组成和表面形貌进行了分析与观察,利用光学轮廓仪对涂层表面轮廓和表面粗糙度进行了测量,分析了基体偏压对TiN涂层表面粗糙度的影响。     

磨料流研磨处理对硬质合金刀具基体表面和涂层结合性能的影响

在实际加工过程中,刀具切削刃区表面强化处理的好坏会对涂层结合力以及均匀性产生重要影响。本文采用控制变量法对实际加工中的硬质合金刀具切削刃区进行不同磨料粒度在不同的强化处理工艺下的表面结构对比分析,测试不同条件下涂层结合性能,优化和得到合理的刀具刃区磨料流强化处理工艺。