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365bet官网在硬质防护涂层研究方面取得进展
编辑:365bet体育在线投注,日期:2013-11-29

  以三元TiAlN为代表的TiN基刀具防护涂层,由于具有硬度高、抗氧化好、高温时效硬化等优点,一直是国内外刀具涂层的主流产品。但是,该类涂层在切削时,由于摩擦系数较大,导致切削力大、切削温度高,工件表面光洁度差。不利于难加工材料(如钛、镍合金等)的切削加工或是普通材料的干式切削。近年来,VN基涂层由于具有显著的中高温自润滑能力,被广泛地引入到多元氮化物涂层(TiAlVNAlCrVN)及纳米叠层式涂层(TiAlN/VN),获得了较好的切削效果。相较TiN基涂层,普通工艺制备的VN基涂层存在硬度偏低的缺点,不利于单独作为切削涂层。 

  365bet官网表面事业部科研人员,通过掺杂AlN来提高VN涂层的硬度。采用PVD技术,通过系统地优化涂层的制备工艺,制备了一系列VAlN涂层,并深入研究了AlN含量对VAlN涂层组织、化学键、硬度的影响。实验证实:获得的VAlN涂层硬度可达30 GPa以上,表现出与TiAlN相比拟的力学性能。结构分析进一步表明,在较低AlN含量时,AlN以固溶体形式存在;而当AlN达到一定含量时,涂层内部出现成分起伏,即出现交错的富AlN团簇与贫AlN团簇,该现象可能与三元VAlN固溶体的失稳分解(Spinodal decomposition)有关。 

  相关成果已在Surf. Coat. Technol发表一篇学术论文“Microstructure, chemical states, and mechanical properties of magnetron co-sputtered V1-xAlxN coatings”, 2322013311-318。论文刊出后引起了国内外学者的广泛关注(在该期刊的Most Download区排名前二十位)。 

  相关成果已申请国家发明专利1项。 

 

  不同Al含量的V1-xAlxN涂层硬度模量变化 

 

V0.38Al0.62N涂层的STEM-EDX面扫图像

 

                                                           (表面事业部)

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