| 脉冲电源占空比对电弧离子镀AlCrN涂层结构和性能的影响 |
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| 引用本文： | 赵鑫,刘琰,杨豆,李敬雨,杨兵. 脉冲电源占空比对电弧离子镀AlCrN涂层结构和性能的影响[J]. 表面技术, 2020, 49(9): 258-265 |
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| 作者姓名： | 赵鑫 刘琰 杨豆 李敬雨 杨兵 |
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| 作者单位： | 1.武汉大学 动力与机械学院，武汉 430072;1.武汉大学 动力与机械学院，武汉 430072；2.武汉大学苏州研究院，江苏 苏州 215123 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（U1832127）；江苏省自然科学基金（BK20171233） |
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| 摘 要： | 目的 研究阴极电弧离子镀脉冲电源占空比对AlCrN涂层结构和性能的影响，优化工艺参数，以提高涂层的性能。方法 采用脉冲电弧离子镀制备不同占空比AlCrN涂层，利用扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线衍射仪（XRD）、纳米压痕仪和Chi650e电化学工作站，表征涂层的结构、力学性能和耐蚀性能。结果 随着占空比的增加，涂层表面颗粒面积分数和粗糙度先逐渐增加，当占空比大于20%后，颗粒面积分数趋于平稳，同时涂层的厚度从4.06 μm逐渐增加到7.56 μm。当占空比低于20%时，涂层中存在较多的孔隙；当占空比大于20%后，涂层中的孔隙较少，涂层结构较为致密。XRD结果表明，AlCrN涂层为立方结构，晶粒尺寸在14.9~18 nm之间。涂层硬度和结合力均随占空比先增加后减小，占空比为25%时，硬度可达35.19 GPa，结合力为81.7 N。占空比为25%时，涂层的自腐蚀电位较高，自腐蚀电流密度最小，表明该涂层的耐蚀性较强。结论 适当地提高脉冲电源占空比可降低涂层中孔隙的含量，提高涂层的硬度和膜基结合力，同时提高涂层的抗腐蚀性。
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| 关 键 词： | 脉冲电弧离子镀；AlCrN涂层；占空比；纳米硬度；结合力；耐蚀性 |
| 收稿时间： | 2019-11-04 |
| 修稿时间： | 2020-09-20 |
Effects of Duty Cycle on Structures and Properties of AlCrN Coatings Deposited by Pulsed Arc Ion Plating |
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| ZHAO Xin,LIU Yan,YANG Dou,LI Jing-yu,YANG Bing. Effects of Duty Cycle on Structures and Properties of AlCrN Coatings Deposited by Pulsed Arc Ion Plating[J]. Surface Technology, 2020, 49(9): 258-265 |
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| Authors: | ZHAO Xin LIU Yan YANG Dou LI Jing-yu YANG Bing |
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| Affiliation: | 1.School of Powder and Mechanical Engineering, Wuhan University, Wuhan 430072, China; 1.School of Powder and Mechanical Engineering, Wuhan University, Wuhan 430072, China; 2.Suzhou Research Institute of Wuhan University, Suzhou 215123, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | pulsed arc ion plating AlCrN coating duty cycle hardness adhesion corrosion resistance |
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