基体梯度结构对TiN涂层硬质合金抗氧化性能的影响

采用阴极弧蒸发涂层工艺在均质和梯度硬质合金基体上沉积TiN涂层;运用金相观察、XRD检测和SEM分析,研究基体梯度结构对TiN涂层硬质合金抗氧化性能的影响,对涂层硬质合金氧化开裂过程进行分析。研究结果表明:基体结构梯度化后,TiN涂层的表面形貌由平整状变为网状结构;梯度基体表面韧性区的存在提高了TiN涂层硬质合金的抗氧化性能;在800℃氧化2 h后,2种涂层硬质合金边缘开裂,生成大量的氧化物;梯度基体涂层硬质合金开裂程度比均质基体涂层硬质合金的小。     

用PCVD法制备抗高温氧化涂层的研究

研究了用ＰＣＶＤ法所制备的ＴｉＮ,ＴｉＡ１Ｎ及ＴｉＳｉＮ硬质支的抗高温氧化性及ＴｉＮ涂层在双氧水介质中的抗氧化性能。结果表明,ＴｉＡ１Ｎ,ＴｉＳｉＮ涂怪在空气中的抗高温氧化性可在７００℃以上,ＴｉＮ涂层可达６００℃。在双氧水介质中,ＰＶＣＤ－ＴｉＮ涂层仍具有较强的抗氧化能力,且优于ＰＶＤ－ｉＮ涂层。     

TiN涂层磨损特性的研究

ＴｉＮ涂层可显著提高零件寿命．研究ＴｉＮ涂层的滑动磨损行为有重要意义．研究结果表明，表面进行ＴｉＮ涂层后，Ｃｒ１２ＭｏＶ和ＬＭ１两种材料的磨损抗力大幅度提高；与ＴｉＮ涂层试样相配对的４０Ｃｒ试样的失重明显高于与没有涂层试样相配对的４０Ｃｒ试样的失重；Ｃｒ１２ＭｏＶ和ＬＭ１两种材料及其经过ＴｉＮ涂层后的磨损抗力相差不大．讨论了ＴｉＮ涂层对基体材料的要求．     

沉积电压对辅助加热PCVD—TiN涂层的影响

研究了不同的沉积电压对辅助加热式ＰＣＶＤ－ＴｉＮ涂层的影响。实验证明,提高沉积电压可以细化ＴｉＮ涂层的柱状晶结构,增加ＴｉＮ涂层的显微硬度和沉积速率。在试验范围内,涂层内残存的氯含量基本不受沉积电压的影响。     

化学气相沉积耐磨涂层TiN的温度选择

化学气相沉积(CVD)TiN涂层在模具上涂复3～10μm可使模具寿命提高3～4倍。本文研究指出:沉积温度对沉积速率、涂层硬度及对基体Cr12MoV硬度和尺寸都有影响。在950～1000℃间可以得到接近化学计量的TiN,其硬度Hv(1)≈20000N/mm~2,基体尺寸变化在万分之五以内。     

双层辉光沉积TiN涂层的力学性能研究

采用双层辉光离子渗金属技术,在硬质合金YG8基体表面上沉积TiN涂层,通过外观、宏观性能和显微硬度等分析测试,研究了源极到阴极距离、基体温度、辉光放电气压对TiN涂层性能的影响.结果表明:TiN涂层的致密度、均匀性主要受源极到阴极距离的影响,其结合力主要取决于基体温度,而"边缘效应"则主要与辉光放电气压密切相关.双层辉光沉积TiN涂层的优化工艺参数为源极到阴极距离10～12 mm,基体温度750～850 ℃,气压280～340 Pa,所沉积TiN涂层的最高显微硬度可达2 356 HV0.05.     

物理气相沉积TiN涂层的研究现状与展望

综述了近年来物理气相沉积TiN多元和多层涂层、化学镀Ni—P与PVD和气体氮化与PVD的研究及应用。并指出通过将物理气相沉积与其他表面强化技术结合制取复合涂层及合理的多元、多层设计，可进一步发挥PVDTiN涂层的优势，克服单一TiN涂层的不足。     

纯钛表面TiN涂层的制备及其抗细菌粘附性能

利用多弧离子镀技术在纯钛(TA2)表面制备TiN涂层,分析涂层的显微组织,测量表面显微硬度和表面粗糙度,表征涂层的成分分布和相结构;对未处理纯钛和TiN涂层作细菌粘附实验.结果显示:TiN涂层厚度为2μm,涂层的表面复合硬度为HK0.025694,表面粗糙度(Ra[μm]±SD)为0.17±0.08,涂层由TiN相组成;细菌粘附结果表明:与纯钛基材相比,TiN涂层能显著地降低细菌粘附.     

辅助加热PCVD—TiN薄膜的制备及影响因素

研究了反应气体对辅助加热ＰＣＶＤ－ＴｉＮ薄膜制备的影响,结果表明,提高反应气体中ＴｉＣｌ４的含量可以提高薄膜的沉积速率,而且对薄膜内的氯含量没有影响。提高反应气体中的Ｖ（Ｈ２）／Ｖ（Ｎ２）可以略低薄膜内的氯含量,在Ｖ（Ｈ２）／Ｖ（Ｎ２）＝２,ＴｉＣｌ４的体积分数为１０％左右时ＴｉＮ薄膜的硬度最高,随着反应气压的升高,沉只速率呈正比上升而显著硬度却下降。     

高速钢刀具 PVD TiN 涂层工艺及其性能研究

针对高速钢刀具热阴极等离子镀ＴｉＮ涂层工艺参数进行试验研究,并对涂层刀具的性能进行了分析．结果表明,当Ｔｉ蒸发率在０．２３～０．２８ｇ／ｍｉｎ时,上、下位各镀４５ｍｉｎ,涂层厚度控制在２μｍ±２０％范围内,ＴｉＮ结构呈（１１１）晶面择优取向,结合强度好;工件温度影响膜的生长,不同类型的刀具对加热时间及基体温度要求不同．     

硬质合金TiN涂层的残余热应力数值分析

采用有限元方法分析了硬质合金氮化钛涂层的热残余应力,试样采用圆柱体状的轴对称几何模型和自由边界条件,分析了涂层厚度、基体参数和过渡层对残余热应力的影响.计算表明:TiN涂层中出现较大的拉应力(1 GPa以上),而硬质合金基体中出现较大的压应力(-0.8 GPa左右).涂层中的拉应力随硬质合金基体中钴的质量分数和涂层厚度的增加而明显减小,因此通过增加基体中的钴的质量分数和涂层厚度可以减小涂层中的拉应力.当采用TiC过渡层时,涂层应力可以减小25%,且采用TiCN梯度过渡层时效果更好.     

TiN涂层刀具对20CrMo钢的干切削性能的影响及磨损机理

为了研究TiN涂层的摩擦性能及TiN涂层刀具对金属切削性能的影响,采用电弧离子镀工艺在45号钢基体和可转位硬质合金车刀YG6上沉积TiN涂层。采用球-盘式摩擦磨损实验仪对45号钢基体和TiN薄膜的干式摩擦学行为进行研究,用TiN涂层和未涂层的YG6车刀在CA6140A普通车床上对20CrMo钢进行干切削,对2种刀具切削过程中的切削力、工件表面质量及刀具磨损程度进行研究。研究结果表明:TiN薄膜和45号钢基体的平均摩擦因数为0.25和0.29;与未涂层刀具相比,TiN涂层刀具切削20CrMo钢时的主切削力可减小20%~40%,刀具耐磨性能约提高45%,寿命提高2倍左右,加工表面质量也明显提高;TiN涂层刀具前刀面的主要磨损机理是磨粒磨损,附带有黏结磨损、氧化磨损和扩散磨损。     

热处理对镍基合金涂层与基体结合界面的影响

通过热浸镀法在普碳钢表面成功制备镍基合金涂层.为了提高镍基合金涂层与钢基体之间的结合强度,对镀有镍基合金涂层的基体进行了热处理.研究了热处理前、后结合界面处的显微组织和力学性能.结果表明,与热处理前相比,热处理后界面附近的涂层中析出物长大,界面处存在不连续块状铁的硼化物,界面两侧镍、铁互扩散距离增加,靠近界面的过渡带由5～8μm变为20μm.热处理前、后涂层均由γ-(Fe,Ni)、CrB、Cr2B和Cr3C2等相组成,过渡带相组成为γ-(Fe,Ni)、微量CrB和Fe23(C,B)6.热处理后,显微硬度由界面向涂层内逐渐增加,界面结合强度由140MPa提高到200MPa.     

反应等离子喷涂TiN涂层电化学腐蚀行为

利用电化学阻抗谱等电化学方法及扫描电镜(SEM)技术,研究了反应等离子喷涂TiN涂层在模拟海水中的电化学腐蚀行为. 研究结果表明:TiN涂层的自腐蚀电位高于基体,涂层对基体能起到良好的腐蚀屏蔽作用;腐蚀介质通过涂层的通孔、微裂纹等缺陷渗入涂层与基体的界面腐蚀基体,从而使涂层电阻下降、电容增加,所产生的腐蚀产物在一定程度上可以抑制腐蚀反应的进行,但不会阻止基体局部腐蚀的继续进行. 涂层的孔隙是造成涂层电化学腐蚀的主要原因.     

TiN涂层金属学特性对高速钢刀具耐用度的影响

分别运用扫描电镜（ＳＥＭ）、透射电镜（ＴＥＭ）和Ｘ射线衍射仪研究了空心阴极法（ＨＣＤ）制备的ＴＩＮ涂层的组织结构、微观形貌、内应力和相组成及其对ＴｉＮ涂层高速钢刀具耐用度的影响．在本文试验条件下，涂层插齿刀与铣刀的刀具耐用度分别是未涂层刀具的４．７倍和３．２倍．研究表明，该涂层为精细层状结构，晶粒大小约３４０ｎｍ，具有明显＜１１１＞择优取向，残余应力均为压应力，其组成主要是ＴｉＮ和Ｔｉ２Ｎ相，游离钛含量较少．     

功能电极钛合金表面TiN涂层的原位合成

针对功能电极电火花诱导烧蚀加工钛合金的表面缺陷,通过原加工系统向加工区域通入氮气,利用电火花放电对烧蚀加工表面进行修整,放电产生的热量促使氮气和钛合金表面材料发生化学反应,原位合成了TiN涂层,并利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计等检测手段对涂层进行测试.结果表明:加工过程中电火花放电稳定连续,能量利用率较高;涂层致密、均匀、连续,主要由TiN强化相组成,厚度可达400μm以上;TiN涂层显微硬度可达1761.8,是基体硬度的5.7倍;涂层与基体之间形成结合强度高的冶金结合且TiN相分布比较均匀;合成反应对电极有很强的反镀作用,电极端面以TiN强化相为主,能有效地降低电极损耗,同时避免了电极材料对涂层形成的污染,较好地保持涂层中TiN相的纯度.     

工具钢的热处理工艺

工具钢在现代机械加工领域发挥着重要作用,其不同的热处理方法决定着工具钢不同的性能。本文对刃具钢、模具钢、量具钢这三类工具钢的热处理工艺进行阐述,分析了不同工具钢的热处理工艺的关键,为生产生活提供参考依据。     

本底真空度对PVD/TiN涂层组织和性能的影响

采用物理气相沉积（PVD） TiN涂层的表面处理技术,对合金结构钢进行表面强化处理.分析了不同本底真空度下TiN涂层的硬度、膜基结合力以及涂层颗粒尺寸等.结果表明,本底真空度在7.8×10-3～ 10.0×10-2 Pa范围内,本底真空度与涂层颗粒尺寸成反比,与硬度和膜基结合力成正比.当其为7.8×10-3 Pa时进行30-40 min沉积的涂层,涂层硬度可达到1 878.63 HVo.1,结合力达到7.86 N.