CrAlN/TiAlSiN纳米多层制备及表征

【作者】 陈汪林； 郑洁； 刘淑媛； 张世宏；

【机构】 安徽工业大学材料科学与工程学院；

【摘要】 调控多弧离子镀沉积偏压,在高速钢基体上沉积了CrAlN/TiAlSiN纳米多层膜。利用X射线衍射(XRD)、光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)技术研究涂层的显微组织,并对其机械性能进行研究。研究结果表明,CrAlN/TiAlSiN纳米多层膜由相互交替的fcc-(Cr,Al)N子层和非晶子层组成。非晶子层中析出了纳米尺度的fcc-(Ti,Al)N相。fcc-(Cr,Al)N相的{100}晶面和(Cr,Al)N子层中fcc-(Ti,Al)N相的{100}晶面相互平行。它们之间的晶体取向关系是:{100}(Cr,A;)N//{100}(Ti,Al)N且[001](Cr,Al)N//[001](Ti,Al)N。力学性能结果表明,涂层的硬度受基体偏压的影响。在较高的基体偏压下,涂层的摩擦系数比基体偏压小的涂层的摩擦系数更低。摩擦性能的改善主要是摩擦界面上形成了氧化物薄膜,显著地降低了多层膜的摩擦系数。此外,摩擦性能的改善还与多层膜硬度及断裂韧性有关。更多还原