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减摩耐磨高性能TiCN薄膜工艺优化及性能研究
1
作者 于朋 何箐 +2 位作者 袁涛 王世兴 刘桂欣 《真空》 2025年第6期1-8,共8页
通过四因素三水平正交试验设计方法,采用PVD多功能离子镀膜机在Cr12MoV模具钢表面制备TiCN薄膜,研究了不同工艺参数对TiCN薄膜力学和摩擦磨损性能的影响,优化了薄膜制备工艺参数。结果表明,各因素对TiCN薄膜结合力的影响权重为甲烷和氮... 通过四因素三水平正交试验设计方法,采用PVD多功能离子镀膜机在Cr12MoV模具钢表面制备TiCN薄膜,研究了不同工艺参数对TiCN薄膜力学和摩擦磨损性能的影响,优化了薄膜制备工艺参数。结果表明,各因素对TiCN薄膜结合力的影响权重为甲烷和氮气流量比>弧电流>气体总流量>偏压,对TiCN薄膜硬度的影响权重为甲烷和氮气流量比>气体总流量>偏压>弧电流,甲烷和氮气流量比主要通过改变碳含量对TiCN薄膜力学性能产生影响。以结合力为指标的工艺方案所得TiCN薄膜性能最好,工艺参数为气体总流量为450 sccm,甲烷和氮气流量比为5∶1,偏压为200 V,弧电流为60 A,所制备TiCN薄膜硬度为3456.76 HV,结合力为36.7 N,平均摩擦因数为0.2813,显著提高了基体的抗摩擦磨损性能。 展开更多
关键词 ticn薄膜 正交试验 碳含量 力学性能 减摩耐磨
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再生硬质合金TiN/MT-TiCN/Al_(2)O_(3)/TiN涂层的沉积失败分析
2
作者 李应新 袁亮 +3 位作者 周嘉琳 李畅 罗子相 李慧中 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第6期135-141,共7页
硬质合金刀具因其优异的硬度、强度、耐腐蚀性、耐磨性和抗冲击性能,在机械制造等领域得到广泛应用。然而,随着工业对高质量零部件需求的增加,废旧硬质合金刀具的产量也逐步提升,对环境造成了严重污染。因此,研究再生硬质合金并通过涂... 硬质合金刀具因其优异的硬度、强度、耐腐蚀性、耐磨性和抗冲击性能,在机械制造等领域得到广泛应用。然而,随着工业对高质量零部件需求的增加,废旧硬质合金刀具的产量也逐步提升,对环境造成了严重污染。因此,研究再生硬质合金并通过涂覆高性能涂层以提升其性能具有重要意义。本文采用化学气相沉积(CVD)对某再生硬质合金涂覆TiN/MT-TiCN/Al_(2)O_(3)/TiN复合涂层,在涂覆生产过程中发现再生硬质合金基体存在涂覆失败现象。通过XRD、SEM和EDS等对涂层物相组成和微观形貌进行研究,以探究其失败原因。结果表明,再生硬质合金基体表面的孔洞和杂质元素的扩散是影响涂层生长的主要因素。喷砂处理后因小颗粒黏结相剥落而在基体表面形成的孔洞会影响涂层生长与质量。杂质元素在沉积过程中会导致涂层组织生长缓慢与粗化,其中α-Al_(2)O_(3)涂层出现生长暂停现象而导致涂覆失败,而κ-Al_(2)O_(3)可正常生长。本研究为优化再生硬质合金的CVD涂覆提供了一定参考。 展开更多
关键词 再生硬质合金 CVD 复合涂层 Al_(2)O_(3)层 中温化学气相沉积ticn(MT-ticn) 物相组成 微观形貌
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烧结温度对热压烧结TiCN基金属陶瓷刀具材料力学性能和微观组织的影响
3
作者 韩优龙 黄传真 +1 位作者 刘含莲 刘盾 《工具技术》 北大核心 2025年第4期46-50,共5页
利用热压烧结工艺研制一种新型TiCN基金属陶瓷刀具材料,研究烧结温度对TiCN基金属陶瓷刀具材料的力学性能和微观组织的影响。结果表明,当烧结温度在1450℃以上时,刀具的力学性能优于1450℃以下烧结温度的金属陶瓷刀具材料。在较低烧结... 利用热压烧结工艺研制一种新型TiCN基金属陶瓷刀具材料,研究烧结温度对TiCN基金属陶瓷刀具材料的力学性能和微观组织的影响。结果表明,当烧结温度在1450℃以上时,刀具的力学性能优于1450℃以下烧结温度的金属陶瓷刀具材料。在较低烧结温度下,晶粒并未充分长大,晶界间结合不牢,易发生晶间断裂。当烧结温度为1450℃和保温时间为30 min时,刀具的力学性能最优,其硬度为19.52 GPa,断裂韧度为7.14 MPa·m^(1/2),抗弯强度为726.35 MPa,材料的断裂方式为沿晶断裂和穿晶断裂的混合断裂模式。本研究结果对新型金属陶瓷刀具材料的烧结优化具有指导意义。 展开更多
关键词 烧结温度 力学性能 微观组织 热压烧结 ticn基金属陶瓷
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TiN/TiCN/Al_2O_3/TiN CVD多层涂层硬质合金的氧化行为 被引量：14
4
作者 谢灿强 陈康华 +3 位作者 王社权 祝昌军 徐银超 陈响明 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 2011年第1期26-31,共6页
采用高温化学气相沉积(HT-CVD)和中温化学气相沉积(MT-CVD)相结合的复合化学气相沉积新技术在硬质合金基体WC-(W,Ti)C-(Ta,Nb)C-6%Co上分别沉积TiN/TiCN/TiN和TiN/TiCN/Al2O3/TiN涂层,制备TiN/TiCN/TiN和TiN/TiCN/Al2O3/TiN CVD多层涂... 采用高温化学气相沉积(HT-CVD)和中温化学气相沉积(MT-CVD)相结合的复合化学气相沉积新技术在硬质合金基体WC-(W,Ti)C-(Ta,Nb)C-6%Co上分别沉积TiN/TiCN/TiN和TiN/TiCN/Al2O3/TiN涂层,制备TiN/TiCN/TiN和TiN/TiCN/Al2O3/TiN CVD多层涂层硬质合金。通过氧化实验,X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和显微硬度计等手段研究TiN/TiCN/TiN和TiN/TiCN/Al2O3/TiN CVD多层涂层硬质合金的氧化行为。结果表明,涂层后硬质合金的抗氧化性能明显提高,Al2O3的加入能进一步提高CVD多层涂层硬质合金的抗氧化性能,并使涂层硬质合金表现出独特的氧化行为。Al2O3涂层的抗氧化机理为Al2O3具有良好的高温化学稳定性,能起到很好的隔热和阻碍氧扩散的作用。 展开更多
关键词 TiN/ticn/TiN TiN/ticn/Al2O3/TiN CVD多层涂层硬质合金 氧化行为
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Al_(2)O_(3)层的加入对MT-TiCN/Al_(2)O_(3)涂层组织和性能的影响 被引量：1
5
作者 朱丽慧 陈鹏 司婷婷 《中国钨业》 CAS 2024年第3期48-56,共9页
涂层的使用可以解决硬质合金刀具强韧性之间的矛盾,含涂层的硬质合金刀具综合性能优异,但单层涂层难以满足高速切削和干式切削加工的需求。本文采用化学气相沉积方法在WC-6Co硬质合金基体上制备MT-TiCN单层涂层和MT-TiCN/Al_(2)O_(3)双... 涂层的使用可以解决硬质合金刀具强韧性之间的矛盾,含涂层的硬质合金刀具综合性能优异,但单层涂层难以满足高速切削和干式切削加工的需求。本文采用化学气相沉积方法在WC-6Co硬质合金基体上制备MT-TiCN单层涂层和MT-TiCN/Al_(2)O_(3)双层涂层。通过对比MT-TiCN涂层和MT-TiCN/Al_(2)O_(3)涂层的组织结构、硬度、结合强度、抗氧化性能和摩擦磨损性能,研究涂覆Al_(2)O_(3)层对MT-TiCN/Al_(2)O_(3)涂层组织和性能的影响。结果表明,与MT-TiCN涂层相比,MT-TiCN/Al_(2)O_(3)涂层仍具有较好的结合强度、较优的抗氧化性、较低的硬度和较差的摩擦磨损性能。MT-TiCN/Al_(2)O_(3)涂层氧化后增重较小,氧化后形貌有所改善。MT-TiCN/Al_(2)O_(3)涂层表面粗糙度较大,摩擦系数较大;由于Al_(2)O_(3)层在摩擦过程中容易破裂、剥落,使得MT-TiCN/Al_(2)O_(3)涂层磨损率较高。 展开更多
关键词 ticn涂层 ticn/Al_(2)O_(3)涂层 抗氧化性 耐磨性 结合强度
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TiCN基梯度功能金属陶瓷的制备及其切削性能 被引量：11
6
作者 唐思文 刘德顺 +2 位作者 李鹏南 唐文波 唐德 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第13期13126-13130,共5页
以TiCN-WC-Mo2C-TaC-Co-Ni为原料,通过成分和气氛控制,获得了功能梯度TiCN基金属陶瓷材料。采用带有能谱分析仪的扫描电子显微镜和X射线衍射仪观察和分析了材料的微观组织和物相组成,通过车削实验考察了所制备的刀具的切削性能。结果表... 以TiCN-WC-Mo2C-TaC-Co-Ni为原料,通过成分和气氛控制,获得了功能梯度TiCN基金属陶瓷材料。采用带有能谱分析仪的扫描电子显微镜和X射线衍射仪观察和分析了材料的微观组织和物相组成,通过车削实验考察了所制备的刀具的切削性能。结果表明,WC含量较低时,通过气氛控制可以获得表面富Ti层、中间富W层和基体的3层TiCN基金属陶瓷梯度层,烧结温度的提高有利于梯度层的厚度的增加;WC含量较高时,烧结后WC在表面富集。15%WC含量的TiCN基金属陶瓷在1 460℃氮气气氛中烧结1 h时,富Ti层的厚度约为15~20μm,富W层厚度约为15~20μm。经氮化烧结后材料表面的（Ti,W,Mo）（C,N）衍射峰相对材料内部向右偏移。真空烧结时,当WC含量较低时,Ti和W元素分布比较均匀;随着WC含量的升高,表面出现了贫Ti富W层,且随着WC含量增加,表面富W层增厚,WC含量为24%时,富W层厚度〉25μm。切削实验表明表面富Ti的金属陶瓷的切削性能优于表面富W的金属陶瓷材料。 展开更多
关键词 ticn 金属陶瓷 梯度 微观组织 切削性能
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激光熔覆-激光气体氮化方法制取TiCN-TiN复合熔覆层 被引量：14
7
作者 杨玉玲 刘常升 +1 位作者 张多 郑毅然 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1289-1292,共4页
采用500W YAG脉冲激光作为辐射源,TiCN粉末为熔覆材料,高纯N2气作为氮化元素和保护气体,利用激光熔覆-激光气体氮化(LC-LGN)方法,在钛合金(Ti-6Al-4V)表面制备了以TiCN和TiN为主的复合熔覆层.研究了激光工艺参数对TiCN-TiN复合熔覆层成... 采用500W YAG脉冲激光作为辐射源,TiCN粉末为熔覆材料,高纯N2气作为氮化元素和保护气体,利用激光熔覆-激光气体氮化(LC-LGN)方法,在钛合金(Ti-6Al-4V)表面制备了以TiCN和TiN为主的复合熔覆层.研究了激光工艺参数对TiCN-TiN复合熔覆层成分的影响.对熔覆样品进行了XRD物相分析和显微硬度测试.结果表明:在激光功率和脉冲宽度一定的条件下,脉冲频率、扫描速度是影响TiCN-TiN复合层形成的主要因素.合适的工艺参数组合为:脉冲频率为15 Hz,脉宽为3.0 ms,扫描速度为2.0 mm/s.扫描速度小于2.0 mm/s时,熔覆过程中氧化现象严重,而高于2.0 mm/s时熔覆层与基底结合不够牢固,易出现脱落现象.处理后,样品的显微硬度由原始3.3 GPa提高到14 GPa(HV0.2)左右,显微硬度提高了近4倍. 展开更多
关键词 激光熔覆 激光气体氮化 钛合金 ticn—TiN 显微硬度
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磁控溅射制备TiCN复合膜的微结构与性能 被引量：18
8
作者 许俊华 曹峻 喻利花 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3123-3128,共6页
通过磁控溅射技术制备一系列不同石墨靶功率的TiCN复合膜。分别利用X射线衍射仪、纳米压痕仪和高温摩擦磨损仪研究薄膜的微观结构、力学性能及室温和高温摩擦磨损性能。结果表明：随着石墨靶功率的增加,TiCN（111）峰逐渐宽化,晶粒尺寸... 通过磁控溅射技术制备一系列不同石墨靶功率的TiCN复合膜。分别利用X射线衍射仪、纳米压痕仪和高温摩擦磨损仪研究薄膜的微观结构、力学性能及室温和高温摩擦磨损性能。结果表明：随着石墨靶功率的增加,TiCN（111）峰逐渐宽化,晶粒尺寸逐渐减小,薄膜最后接近非晶结构。薄膜的硬度与弹性模量呈先增大后减小的趋势,在石墨靶功率为90 W时薄膜的硬度和弹性模量最大,分别为28.2和230 GPa。随着石墨靶功率的增加,室温下TiCN复合膜的摩擦因数逐渐减小,TiCN复合膜的耐磨性能明显提高。当环境温度升高到300~500℃时,TiCN薄膜的摩擦因数明显增大。TiCN复合膜的摩擦磨损性能受薄膜微观结构、空气中的水蒸气和氧气及环境温度等一系列因素的影响。 展开更多
关键词 ticn膜 磁控溅射 微结构 力学性能 摩擦 磨损
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利用反应等离子喷涂制备TiCN涂层的研究 被引量：13
9
作者 朱琳 何继宁 +2 位作者 阎殿然 董艳春 肖立松 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第F11期468-470,共3页
TiCN作为一种新型高硬耐磨材料,在生产的诸多领域得到了广泛的应用。主要介绍了首次采用反应等离子喷涂的方法,以Ti粉作为反应粉体,在氮气和乙炔混合气体为反应气氛的反应室中充分反应,制备出以TiCN为主相的涂层;分析了反应气体流量对... TiCN作为一种新型高硬耐磨材料,在生产的诸多领域得到了广泛的应用。主要介绍了首次采用反应等离子喷涂的方法,以Ti粉作为反应粉体,在氮气和乙炔混合气体为反应气氛的反应室中充分反应,制备出以TiCN为主相的涂层;分析了反应气体流量对涂层的影响;并用SEM和XRD对涂层的组织形貌与相组成进行了分析。 展开更多
关键词 ticn 反应等离子喷涂 涂层
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TiAlN与TiCN系涂层磨损机理的比较 被引量：6
10
作者 张德元 彭文屹 +3 位作者 许兰萍 杨春燕 邓鸣 罗文 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 1997年第2期30-32,共3页
对多弧离子踱ＴｉＣＮ和ＴｉＡｌＮ薄膜的磨损机理进行了比较，发现ＴｉＡｌＮ以剥落为其主要磨损形式，而ＴｉＣＮ则有一中间层产生于摩擦面，该中间层由Ｔｉ、Ｃ、Ｏ、Ｆｅ等元素构成。
关键词 TIALN ticn 磨损 机理 涂层 离子镀
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脉冲偏压占空比对复合离子镀TiCN涂层结构和性能的影响 被引量：10
11
作者 程芳 黄美东 +3 位作者 王萌萌 范喜迎 李云珂 刘野 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期100-106,共7页
采用多弧离子镀和磁控溅射复合离子镀技术在高速钢基底上制备TiCN涂层,通过改变脉冲偏压占空比的大小获得了不同的涂层试样,利用台阶仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏硬度计等对涂层进行表征,研究占空比对TiCN涂层组织... 采用多弧离子镀和磁控溅射复合离子镀技术在高速钢基底上制备TiCN涂层,通过改变脉冲偏压占空比的大小获得了不同的涂层试样,利用台阶仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏硬度计等对涂层进行表征,研究占空比对TiCN涂层组织结构和力学性能的影响。结果表明:随着脉冲偏压占空比的增加,TiCN涂层的表面大颗粒逐渐减少,表面形貌得到改善。涂层结构中,(111)晶面的择优取向趋势明显,沉积速率和显微硬度均出现先增大后减小的趋势,且在占空比为40%时均达最大值。TiCN涂层的最高硬度为3 800HV0.025,约为基底硬度的4倍。 展开更多
关键词 复合离子镀 脉冲偏压占空比 ticn涂层 显微硬度
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超细TiCN金属陶瓷的制备及性能 被引量：7
12
作者 熊继 张亚昆 +2 位作者 沈保罗 贺跃辉 王均 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期92-95,共4页
本文研究了一种超细TiCN金属陶瓷的制备工艺。研制出平均晶粒度小于 0 .5 μm的超细金属陶瓷 ,其硬度达 93HRA ,横向断裂强度为 174 0MPa 。
关键词 超细ticn金属陶瓷 制备 性能 粒度 粉末冶金
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真空微波烧结制备TiCN基金属陶瓷 被引量：10
13
作者 唐思文 张厚安 +1 位作者 颜建辉 严迪科 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期220-223,229,共5页
采用高能球磨法,制备了TiCN超细粉末,并以TiCN、WC、Co、Ni、Mo2C等为原料,通过真空微波快速烧结制备了TiCN基金属陶瓷,探讨了坯料压制压力对烧结材料致密化和显微结构的影响。结果表明:高能球磨法能制备亚微米级的TiCN超细粉末;通过真... 采用高能球磨法,制备了TiCN超细粉末,并以TiCN、WC、Co、Ni、Mo2C等为原料,通过真空微波快速烧结制备了TiCN基金属陶瓷,探讨了坯料压制压力对烧结材料致密化和显微结构的影响。结果表明:高能球磨法能制备亚微米级的TiCN超细粉末;通过真空微波快速烧结可制备颗粒在1μm以下的TiCN基金属陶瓷材料;不同的压力压制成形的坯料,经微波烧结后,其性能存在差异,压制压力在300MPa时,材料的相对密度和硬度最好。 展开更多
关键词 ticn基金属陶瓷 真空微波烧结 压制压力 致密化 显微结构
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多弧离子镀-磁控溅射复合技术制备TiCN薄膜的耐蚀性研究（英文） 被引量：8
14
作者 任鑫 赵瑞山 +3 位作者 王玮 宋晓龙 张洋 张翀翊 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2028-2036,共9页
采用多弧离子镀-磁控溅射复合技术在AISI304不锈钢基体表面于Ar和N_2混合气氛下共溅射钛靶和石墨靶制备了TiCN薄膜,研究了占空比对TiCN薄膜结构和在3.5%NaCl(质量分数)中耐蚀性的影响规律。结果表明:所沉积的TiCN薄膜表面光滑、均匀致密... 采用多弧离子镀-磁控溅射复合技术在AISI304不锈钢基体表面于Ar和N_2混合气氛下共溅射钛靶和石墨靶制备了TiCN薄膜,研究了占空比对TiCN薄膜结构和在3.5%NaCl(质量分数)中耐蚀性的影响规律。结果表明:所沉积的TiCN薄膜表面光滑、均匀致密,主要形成具有Ti-(C,N)键的fcc-TiN型结构和少量的α-CN_x化合物,并随着占空比的增加表现出(111)晶面择优取向。TiCN薄膜相比于基体表现出更好的耐蚀性能,且随着占空比的增大,薄膜的耐蚀性逐渐提高。当占空比为40%时,TiCN薄膜表现出最为优异的抗腐蚀性能,其自腐蚀电流密度(i_(corr))和极化电阻(R_p)分别为3.262×10^(-7)A·cm^(-2)和238.4kΩ·cm^2。薄膜的阻抗谱显示腐蚀离子的渗透行为和局部腐蚀过程是影响电极体系腐蚀反应过程中的主要动力学因素,这与极化曲线的分析结果相一致。 展开更多
关键词 ticn薄膜 多弧离子镀和磁控溅射技术 占空比 耐蚀性
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沉积气压对杂化离子镀TiCN薄膜结构和性能的影响 被引量：7
15
作者 王宇 黄美东 +3 位作者 李云珂 陈泽昊 张臣 杨明敏 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期24-29,共6页
TiCN薄膜在刀模具领域有着广泛的应用前景,但它的结构和性能往往随制备工艺参数的不同而有较大差异。为了研究沉积气压对杂化离子镀TiCN薄膜结构和性能的影响,找到合适的Ar和N2分压比以优化工艺参数,采用杂化离子镀技术在高速钢、硅片... TiCN薄膜在刀模具领域有着广泛的应用前景,但它的结构和性能往往随制备工艺参数的不同而有较大差异。为了研究沉积气压对杂化离子镀TiCN薄膜结构和性能的影响,找到合适的Ar和N2分压比以优化工艺参数,采用杂化离子镀技术在高速钢、硅片以及不锈钢片表面制备TiCN薄膜,通过改变沉积过程中Ar和N2的分压获得不同的薄膜。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、维氏硬度计、摩擦磨损仪、XP-2台阶仪对薄膜的物相结构、表面形貌、显微硬度、摩擦因数和沉积速率进行表征。结果表明:TiCN膜层择优生长方向主要表现为TiCN相的(111)晶面;试验中保持Ar分压为0.1Pa不变,增加N2分压,即沉积气压增大,薄膜的显微硬度先升高再降低,对应摩擦因数先降低再升高,沉积速率不断减小最终趋于平缓,而表面形貌受沉积气压变化的影响很小。 展开更多
关键词 杂化离子镀 ticn薄膜 沉积气压 显微硬度 摩擦磨损性能
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多弧离子镀与磁控溅射共沉积TiN/TiCN多层膜的高温抗氧化性能 被引量：9
16
作者 赵瑞山 任鑫 +3 位作者 王亮 宋晓龙 许细健 刘伟 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期11-15,50,共6页
TiN/TiCN多层膜的高温抗氧化性研究对于扩大其应用领域具有重要作用,但目前鲜见相关报道。采用多弧离子镀与磁控溅射技术以不同调制周期在304不锈钢表面共沉积TiN/TiCN多层膜。采用XRD、XPS、倒置显微镜及高温氧化试验研究了多层膜的高... TiN/TiCN多层膜的高温抗氧化性研究对于扩大其应用领域具有重要作用,但目前鲜见相关报道。采用多弧离子镀与磁控溅射技术以不同调制周期在304不锈钢表面共沉积TiN/TiCN多层膜。采用XRD、XPS、倒置显微镜及高温氧化试验研究了多层膜的高温抗氧化行为。结果表明:TiN/TiCN多层膜表面光滑平整、均匀致密,薄膜主要为具有Ti-(C,N)键的fcc-TiN结构;随着调制周期的减小,TiN/TiCN多层膜生长取向发生转变,且具有(111)晶面生长织构;随着氧化温度的升高,多层膜的显微硬度逐渐降低,氧化增重速率不断增大,且在700℃之后变化速率较快,薄膜的开始氧化温度约为750℃;随着调制周期的减小,多层膜TiN与TiCN界面层数量增多,促使晶粒细化,提高了其致密性,还隔断了缺陷贯穿薄膜的连续性,显著降低了薄膜的孔隙率,致使O原子扩散困难,增强了薄膜的高温抗氧化性能。 展开更多
关键词 多弧离子镀 磁控溅射 TiN/ticn多层膜 304不锈钢 调制周期 高温抗氧化性能
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石墨靶和钛靶共溅射制备的TiCN薄膜的结构和性能 被引量：6
17
作者 鲜广 赵海波 +3 位作者 范洪远 王辉 王均 杜昊 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期614-619,共6页
在氮气和氩气的混合气氛下通过共溅射石墨靶和钛靶在M2高速钢基体上制备TiCN薄膜,利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析TiCN薄膜的组织与结构,采用纳米压痕仪检测TiCN薄膜的硬度,同时采用压痕法和划痕法评价薄膜与基体的结合状况,并对T... 在氮气和氩气的混合气氛下通过共溅射石墨靶和钛靶在M2高速钢基体上制备TiCN薄膜,利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析TiCN薄膜的组织与结构,采用纳米压痕仪检测TiCN薄膜的硬度,同时采用压痕法和划痕法评价薄膜与基体的结合状况,并对TiCN薄膜丝锥进行切削试验,考察TiCN薄膜的耐用性。结果表明:TiCN薄膜中的C原子以固溶于TiN晶格形式存在,TiCN薄膜在(111)晶面的取向较TiN薄膜明显减弱,TiCN薄膜的断口为长块状结构,其横向尺寸较TiN薄膜小,TiCN薄膜表面呈凹凸状。TiCN薄膜与基体的结合力为40N左右,C原子在TiCN薄膜中具有固溶强化和细晶强化作用,TiCN薄膜的硬度由TiN薄膜的20.3提高到33.4GPa。TiCN薄膜具有良好的减摩性能,攻丝40Cr材质时TiCN薄膜丝锥的使用寿命较TiN薄膜丝锥和无涂层丝锥明显提高。 展开更多
关键词 石墨靶 ticn薄膜 溅射 结合强度 丝锥
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制备工艺参数对镁合金表面沉积TiCN薄膜耐蚀性的影响 被引量：6
18
作者 张兴元 江四川 +2 位作者 杨辉 张义豪 黄佳木 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第18期115-117,共3页
采用射频磁控溅射法在AZ31镁合金表面沉积TiCN薄膜,研究了制备工艺参数对TiCN薄膜耐腐蚀性能的影响。结果表明,在Ti靶功率50W,C靶功率50W,N2流量20sccm,溅射时间4.5h条件下,镀TiCN薄膜的镁合金基体具有最佳的耐蚀性,其在3.5%(质量分数)N... 采用射频磁控溅射法在AZ31镁合金表面沉积TiCN薄膜,研究了制备工艺参数对TiCN薄膜耐腐蚀性能的影响。结果表明,在Ti靶功率50W,C靶功率50W,N2流量20sccm,溅射时间4.5h条件下,镀TiCN薄膜的镁合金基体具有最佳的耐蚀性,其在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀电流密度为1.664×10-6 A/cm2,比同等条件下纯镁合金基体的腐蚀电流密度(1.785×10-5 A/cm2)下降了1个数量级。 展开更多
关键词 磁控溅射 镁合金 ticn薄膜 耐腐蚀性
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脉冲直流等离子体辅助化学气相沉积TiN和TiCN薄膜摩擦磨损特性研究 被引量：24
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作者 马胜利 马大衍 +2 位作者 王昕 徐可为 介万奇 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期179-182,共4页
对比研究了脉冲直流等离子体辅助化学气相沉积TiN和TiCN薄膜的摩擦磨损特性,用扫描电子显微镜、X射线衍射仪及销-盘摩擦磨损试验机分析薄膜形貌和结合力,考察了不同沉积条件下2种薄膜的摩擦磨损过程及其影响因素.结果表明,TiCN薄膜具有... 对比研究了脉冲直流等离子体辅助化学气相沉积TiN和TiCN薄膜的摩擦磨损特性,用扫描电子显微镜、X射线衍射仪及销-盘摩擦磨损试验机分析薄膜形貌和结合力,考察了不同沉积条件下2种薄膜的摩擦磨损过程及其影响因素.结果表明,TiCN薄膜具有较高硬度、良好的膜基结合力,相对于TiN薄膜而言表现出更低的摩擦系数和更好的耐磨性能.在实际使用中应注重成分和结构优化设计,以保证薄膜具有良优良的减摩性能. 展开更多
关键词 硬质薄膜 PCVD 结合力 摩擦磨损性能 脉冲直流等离子体辅助化学气相沉积 TIN薄膜 ticn薄膜
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热压烧结制备Al_2O_3/TiCN-0.2%Y_2O_3复合材料 被引量：5
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作者 李喜坤 邱关明 +3 位作者 丘泰 赵海涛 白华 孙旭东 《中国稀土学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期705-709,共5页
采用热压烧结的方法制备Al2O3/TiCN-0.2%Y2O3复合陶瓷的结果,较详细地介绍了试样成分、热压温度对试样抗弯强度、断裂韧性、维氏硬度等力学性能的影响。结果表明:在热压温度低于1650℃时,各项力学性能随着热压温度的提高而提高,当热压... 采用热压烧结的方法制备Al2O3/TiCN-0.2%Y2O3复合陶瓷的结果,较详细地介绍了试样成分、热压温度对试样抗弯强度、断裂韧性、维氏硬度等力学性能的影响。结果表明:在热压温度低于1650℃时,各项力学性能随着热压温度的提高而提高,当热压温度为1650℃、压力为35 MPa,保温时间为30 min时,其抗弯强度、断裂韧性及硬度分别达到它们的最大值1015 MPa,6.89 MPa.m1/2和20.82 MPa。当热压温度高于1650℃时,导致TiCN分解作用加强导致密度下降,同时温度过高导致晶粒长大使力学性能下降。显微结构分析表明:由于稀土Y2O3的加入,生成少量的YAG相,抑制了Al2O3和TiCN晶粒长大,有助于提高含Y2O3的Al2O3/TiCN复合材料的断裂韧性。TiCN颗粒弥散在Al2O3晶界处,其晶粒尺寸在1μm左右,分布均匀,相互交织,抑制了晶粒生长,从而起到增韧补强作用,有利于材料力学性能的提高。从压痕裂纹尖端扩展情况的扫描电镜照片可以看出:基体与增强相多个晶粒构成裂纹桥联行为,并可能形成裂纹偏转、分支与桥联的共存区,主要起作用的是稀土强化TiCN颗粒弥散增韧机制,将复合材料的断裂韧性从5.94提高到6.89 MPa.m1/2。 展开更多
关键词 复合材料 Al2O3/ticn Y2O3 力学性能 稀土
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