TiAlSiN涂层结构对涂层力学性能的影响

摘要

采用真空电弧离子镀技术，使用TiSi(原子比80∶20)和AlTi(原子比67∶33)合金作为靶材，在WC-Co基体上沉积双层及多层TiAlSiN涂层.研究了涂层结构对微观结构、力学特性、摩擦学性能的影响.采用TEM,SEM,EDS,XRD、纳米压痕仪、显微硬度仪、结合力测试仪分别对涂层的截面及磨痕形貌、磨痕成分、微观结构、弹性模量、显微硬度、结合力等进行了分析；采用摩擦磨损试验机对涂层的摩擦学性能进行了分析.结果表明：多层结构涂层的结合力（>200 N）优于双层结构涂层,双层结构涂层具有较强的抵抗塑性变形能力，而多层结构涂层抵抗弹性变形的能力较强.在小载荷下涂层的摩擦系数受涂层表面形貌影响较大，而在大载荷下涂层的表面形貌对摩擦系数影响较小.氧化磨损仅出现在双层结构涂层中，而磨粒磨损在2种涂层摩擦过程均有出现，多层结构涂层的耐磨性能优于双层结构涂层.

关键词

电弧离子镀 / TiAlSiN / 微观结构 / 力学特性 / 摩擦学性能