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《基體負偏壓對膜層形貌與性能的影響-論文.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、《熱加工工藝》2013年7月第42卷第14期基體負偏壓對膜層形貌與性能的影響馮光光l'劉崇林，，盧龍(1．江蘇科技大學(xué)材料學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江212003；2．淮海工學(xué)院機械工程學(xué)院，江蘇連云港222005)摘要：用多弧離子鍍技術(shù)在40Cr基體上制備TiAl0復(fù)合膜層；分析基體負偏壓對膜層形貌、厚度、結(jié)合力及顯微硬度等性能的影響。結(jié)果表明，基體負偏壓參數(shù)設(shè)計范圍內(nèi)存在一個最佳值，可獲得最優(yōu)性能的膜層。關(guān)鍵詞：多弧離子鍍；離子滲氮；制備工藝中圖分類號：TG174文獻標識碼：A文章編號：1001．3814(2013)
2、14·0103-03EffectsofSubstrateNegativeBiasVoltageonMorphologyandPropertiesofFilmFENGGuangguang，LIUChonglin，LULong2(1．DepartmentofMaterials，JiangsuUniversityofScienceandTechnology,Zhenjiang212003，China；2．CollegeofMechanicalEngineering，HuaihaiInstituteofTechno
3、logy，Lianyungang222005，China)Abstract：40CrsteelsubstratewascoatedwithTinAl07NfilmsbyMulti-arciontechnology．Theefectsofsubstratenegativebiasvoltageonfilmmorphology，thickness，bondings~engthandmicrohardnessandotherpropertiesofthefilmswereanalyzed．Theresultssh
4、owthatthesubstratenegativebiasparametersdesigniswithinthescopeoftheexistenceofalloptimalvalue，inordertogettheoptimalperformanceofthefilm．Keywords：multi—arCionplating；ionnitriding；preparationtechnology在多弧離子鍍技術(shù)中，工藝參數(shù)的不同使膜層的顯微硬度。加載砝碼25g，加載時間5S。的形貌、成分、厚度等均發(fā)生變化
5、，從而影響膜層的在金相顯微鏡與掃描電鏡下觀察膜層表面形性能【1-61。氮分壓是鍍膜過程中的重要影響因素之一。貌，在不同的基體負偏壓下制備的Ti∞Al67N膜層通過改變基體負偏壓參數(shù)試驗，探討氮分壓工藝參表面形貌不同．如圖1所示。在膜層形貌的研究對比數(shù)對多層復(fù)合膜層表面形貌及性能的影響。中發(fā)現(xiàn)，基體負偏壓對膜層形貌的影響很大，在鍍覆Ti67N膜層時，從合金靶材中轟擊出的靶材顆1實驗方法粒沉積到膜層表面，膜層表面均出現(xiàn)白色顆粒。負偏采用LDMZ一50等離子脈沖滲氮爐與LD．800壓的大小直接決定了基體的溫升，當
6、基體負偏壓為多弧離子鍍膜機在40Cr基體上制備Ti，67N膜50V時，轟擊能量較低，基體的溫升低，熔滴密度較層，鍍膜參數(shù)為：N2分壓0．8Pa，基體加載的負偏壓大，出現(xiàn)少數(shù)直徑較大的顆粒，膜層表面比較粗糙；0～一500V，鈦靶電流60A，鋁靶電流60A，交替沉隨著基體負偏壓的升高，當負偏壓升為100和150V積TiN和TiAlN膜層。時．離子從靶材表面轟擊到工件表面的能量增強，沉積溫度大幅度升高，因此膜層致密度增大，另一方2結(jié)果與討論面。高的轟擊能量可能使膜層表面一些已經(jīng)沉積的2．1負偏壓對膜層形貌的影響大
7、顆粒被擊碎或者濺射掉，使顆粒變小，但也同時在應(yīng)用ZEISS金相顯微鏡觀察膜層的表面形貌，膜層表面產(chǎn)生圓形的小型微孔；而當負偏壓進一步掃描電鏡觀察膜層的截面形貌，對膜層截面進行升高到200V時，高能粒子轟擊作用加大，產(chǎn)生較大EDS分析。利用MH一5型顯微硬度儀測試試樣表面的反濺射，不僅造成沉積速度減慢，也使涂層表面形成微孔等缺陷。收稿日期：2012．0917如表1所示．基體負偏壓從50V升至150V，膜層基金項目：重慶大學(xué)機械傳動國家重點實驗室2009年度開放基金資厚度從2．8lxm減小到2．2岬，沉積率從3
8、1．1Ixm／min助項目(SKLMT-KFKT一200907)下降到24．4ixm／min。由此得出，雖然隨著負偏壓的作者簡介：馮光光(1986一)，男，江蘇徐州人，碩士研究生，主要研究方向升高膜層厚度有所下降，但綜合其他因素來看，負偏為金屬材料表面改性：電話：05l8-85895327；E—mail：fengxg1987@163．tom壓對膜層厚度及沉積率影響不大。103
