激光熔覆AlN/TiAl制备Ti-Al-N复合涂层及其摩擦性能研究

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作者 黄飞龙 肖华强 +1 位作者 林波 莫太骞 《激光技术》 北大核心 2025年第2期188-194,共7页

为了制备耐磨钛基涂层,采用激光熔覆技术在TC4表面制备了Ti-Al-N涂层,对不同激光功率下涂层的物相组成、组织演变、硬度进行观察分析,再对复合涂层在空气环境中的摩擦学性能进行分析。结果表明,涂层增强相主要由Ti_(2)AlN,TiN,TiAl及Ti_... 为了制备耐磨钛基涂层,采用激光熔覆技术在TC4表面制备了Ti-Al-N涂层,对不同激光功率下涂层的物相组成、组织演变、硬度进行观察分析,再对复合涂层在空气环境中的摩擦学性能进行分析。结果表明,涂层增强相主要由Ti_(2)AlN,TiN,TiAl及Ti_(x)Al_(y)等组成,各物相衍射峰强度随激光功率的增加而改变,基体相则由(γ-TiAl+α_(2)-Ti_(3)Al)组成;涂层与基体冶金结合,随着激光功率的增加,组织由弥散分布的柱状晶逐渐变成粗大树枝晶,但在2.4 kW功率时,组织又变得细小;复合涂层的显微硬度可以达到基体的2.14倍;在空气摩擦环境中,不同试样均以磨粒磨损为主,其中基体磨损严重;不同激光功率下的涂层均大幅度提高了基体的耐磨性,涂层中有增强相的存在,涂层的最小磨损率为0.786×10^(-4) mm^(3)·N^(-1)·min^(-1),基体为1.34×10^(-4) mm^(3)·N^(-1)·min^(-1);通过控制激光功率可以调节涂层性能。这一研究可以对激光熔覆制备高耐磨钛基复合涂层在航天、海工设备中的应用提供基础支持。 展开更多

关键词 激光技术 钛合金 激光熔覆 ti-al-n复合涂层 干摩擦磨损

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反应溅射(Al,Ti)(O,N)涂层的微结构与力学性能 被引量：5

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作者 刘艳 董云杉 +2 位作者 许辉 祝新发 李戈扬 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1307-1309,共3页

采用Al—Ti镶嵌复合靶在Ar、N2和O2混合气体中反应溅射制备了一系列（Al，Ti）（O，N）涂层。并采用EDS、XRD、TEM和微力学探针研究了薄膜的化学成分、微结构和力学性能。结果表明，随氧分压的提高，涂层中氧含量逐步增加，氮含量相应... 采用Al—Ti镶嵌复合靶在Ar、N2和O2混合气体中反应溅射制备了一系列（Al，Ti）（O，N）涂层。并采用EDS、XRD、TEM和微力学探针研究了薄膜的化学成分、微结构和力学性能。结果表明，随氧分压的提高，涂层中氧含量逐步增加，氮含量相应减少，（Al＋Ti）：（O＋N）的化学计量比仍约为1：1，涂层保持与（Al，Ti）N涂层相同的NaCl结构。低氧含量时薄膜在（111）方向上择优生长，随着氧含量的提高，涂层生长的择优取向发生改变，高氧含量薄膜样品呈现强烈（200）织构的柱状晶。与此同时，（Al，Ti）（O，N）涂层的硬度和弹性模量也仍保持在与（Al，Ti）N涂层相当的35GPa和370～420GPa的高值。由于涂层中形成了相当含量的氧化物，这类涂层的抗氧化能力有望得到提高。 展开更多

关键词 反应溅射 (al ti)(o n)复合涂层 微结构 力学性能

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SiC晶须和Ti(C,N)颗粒协同增韧Al_2O_3陶瓷刀具的研究 被引量：13

3

作者 兰俊思 丁培道 黄楠 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期59-64,共6页

采用热压工艺烧结制备了SiCW Ti(C ,N) Al2 O3(Y2 O3)陶瓷刀具复合材料。研究了不同烧结温度(16 0 0～ 175 0℃ )下 ,材料的致密度和力学性能 (断裂韧性KIC ,维氏硬度HV和抗弯强度σf)随晶须含量 (10 %～4 0 % )的变化关系 ;探讨了SiC... 采用热压工艺烧结制备了SiCW Ti(C ,N) Al2 O3(Y2 O3)陶瓷刀具复合材料。研究了不同烧结温度(16 0 0～ 175 0℃ )下 ,材料的致密度和力学性能 (断裂韧性KIC ,维氏硬度HV和抗弯强度σf)随晶须含量 (10 %～4 0 % )的变化关系 ;探讨了SiC晶须和Ti(C ,N)颗粒对Al2 O3基体的协同增韧机理。同时与SiCW Al2 O3陶瓷及Ti(C ,N) Al2 O3陶瓷作对比研究。结果表明 :SiCW Ti(C ,N) Al2 O3(Y2 O3)陶瓷材料在 175 0℃ ,晶须含量为 2 0 %时获得最佳的综合力学性能 :KIC =7 11MPa m1 2 ,HV =2 1 16GPa ,σf=82 0MPa ;明显高于SiCW 含量为 2 0 %的SiCW Al2 O3陶瓷和不加晶须的Ti(C ,N) Al2 O3陶瓷。第三相Ti(C ,N)颗粒的加入与晶须一起产生明显的迭加增韧效果 ,而且对SiCW 的各种增韧机制起到了促进作用。 展开更多

关键词 SIC晶须 ti(C n) al2o3 陶瓷刀具 热压工艺 力学性能 致密度 复合材料

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Al_2O_3/Ti(C,N)-Ni-Ti陶瓷刀具的切削性能 被引量：3

4

作者 李乾 曹秀娟 +1 位作者 修稚萌 孙旭东 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期214-217,226,共5页

研究了Al2O3/Ti(C,N)-Ni-Ti陶瓷复合刀具对淬硬35CrMo合金钢进行连续干切削时各切削参数对切削力的影响.结果表明:切削深度对切削力的影响最显著,切削速度的影响最小.对比研究了Al2O3/Ti(C,N)和Al2O3/Ti(C,N)-Ni-Ti陶瓷刀具的耐磨性能... 研究了Al2O3/Ti(C,N)-Ni-Ti陶瓷复合刀具对淬硬35CrMo合金钢进行连续干切削时各切削参数对切削力的影响.结果表明:切削深度对切削力的影响最显著,切削速度的影响最小.对比研究了Al2O3/Ti(C,N)和Al2O3/Ti(C,N)-Ni-Ti陶瓷刀具的耐磨性能和磨损形态:后者的耐磨性能明显优于前者,其中Al2O3/Ti(C,N)-5%(Ni,Ti)的耐磨性能最高.Al2O3/Ti(C,N)-Ni-Ti刀具的磨损形态主要表现为后刀面的磨粒磨损和疲劳磨损,由于这种材料具有较高的弯曲强度和断裂韧性,能有效防止前刀面出现崩刃破损现象,因此具有较高的可靠性,适用于高速切削.在高速切削条件(ap=0.06 mm,vc=254.9 m/min,vf=0.09 mm/r)下,Al2O3/Ti(C,N)-5%(Ni,Ti)刀具的切削耐用度为150 min. 展开更多

关键词 陶瓷复合材料 刀具 al2o3 ti(C n) ni ti 可靠性 耐用度

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Ni和Ti的添加对Al_2O_3-Ti(C,N)复合材料性能的影响 被引量：5

5

作者 李乾 孙旭东 修稚萌 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期955-960,共6页

研究了Ni和Ti的添加对真空热压烧结方法制备的Al2O3-Ti(C,N)陶瓷基复合材料的显微组织和力学性能的影响.发现添加Ni和Ti的复合材料主要由Al2O3、Ti(C,N)和Ni组成,没有发现存在金属Ti.Ti由于非常活泼,在热压烧结过程中可能与石墨模具产... 研究了Ni和Ti的添加对真空热压烧结方法制备的Al2O3-Ti(C,N)陶瓷基复合材料的显微组织和力学性能的影响.发现添加Ni和Ti的复合材料主要由Al2O3、Ti(C,N)和Ni组成,没有发现存在金属Ti.Ti由于非常活泼,在热压烧结过程中可能与石墨模具产生的含C气氛反应生成TiC,或与高温下Ti(C,N)的少量分解产生的N2气氛反应生成TiN,这有利于减少复合材料中的气孔.适量添加Ni可通过液相烧结促进复合材料的致密化,提高复合材料的相对密度,并能通过产生裂纹偏转和裂纹桥联提高复合材料的断裂韧性.热压温度为1550℃、等摩尔比的Ni和Ti混合粉末添加量为5vol%时,Al2O3-Ti(C,N)-Ni-Ti复合材料的相对密度为99.6%,硬度为21GPa,抗弯强度为818MPa,断裂韧性为8.1 MPa.m1/2. 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 al2o3-ti(C n) nI ti 热压烧结 力学性能

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添加物对Al_2O_3-TiC/Ti(C,N)系陶瓷复合材料组织和性能的影响 被引量：2

6

作者 刘胜明 汤爱涛 +1 位作者 陈敏 潘复生 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第13期48-53,74,共7页

Al2O3-TiC/Ti(C,N)系陶瓷复合材料具有广阔的应用前景,但综合性能还有待进一步改善。分析讨论了TiC/Ti(C,N)主要成分含量对组织性能的影响,综述了Cr2O3、Y2O3、ZrO2等化合物添加物和Fe、Al、Co、Ni、Mo等金属添加物对Al2O3-TiC/Ti(C,N)... Al2O3-TiC/Ti(C,N)系陶瓷复合材料具有广阔的应用前景,但综合性能还有待进一步改善。分析讨论了TiC/Ti(C,N)主要成分含量对组织性能的影响,综述了Cr2O3、Y2O3、ZrO2等化合物添加物和Fe、Al、Co、Ni、Mo等金属添加物对Al2O3-TiC/Ti(C,N)系陶瓷复合材料中组织和性能影响的研究结果,并比较分析了其各自的特点。 展开更多

关键词 复合材料 添加物 al2o3-tiC/ti(C n) 组织 性能

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(Al_(16)Ti)^(n±)(n=0-3)离子团簇中Ti原子对电子结构及其与H_2O分子相互作用的显著影响 被引量：2

7

作者 刘以良 滑亚文 +1 位作者 蒋刚 陈军 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1315-1322,共8页

用密度泛函理论结合全电子自旋极化方法构建并优化出了最稳定的(Al16Ti)n±(n=0-3)离子团簇,研究了其几何结构、稳定性和电子结构.同时研究了水分子在(Al16Ti)n±(n=0-3)离子团簇表面的吸附结构和吸附能.研究结果与纯(Al17)n
... 用密度泛函理论结合全电子自旋极化方法构建并优化出了最稳定的(Al16Ti)n±(n=0-3)离子团簇,研究了其几何结构、稳定性和电子结构.同时研究了水分子在(Al16Ti)n±(n=0-3)离子团簇表面的吸附结构和吸附能.研究结果与纯(Al17)n±(n=0-3)离子团簇的电子结构及其与H2O分子的相互作用规律做了对比.通过电子最高占据轨道和最低空轨道的空间分布,发现大部分的活性电子占据在Ti原子位置,少量电子根据曲率从大到小的顺序依次占据.通过分析最稳定的(Al16Ti H2O)n±(n=0-3)吸附化合物的几何结构可以看出,水分子都倾向于吸附在Ti原子上,并且为亲氧吸附.在所有的吸附化合物中,(Al16Ti H2O)+具有最短的平均O―H键长,比孤立H2O分子中的O―H键约长0.0003 nm,然后随着电子数的增加或减少,O―H键都会进一步被拉长.研究结果表明,Al团簇离子中Ti原子的掺杂可以有效提高H2O分子的解离效率.另外,在金属团簇的几何结构效应与杂质效应共同出现时,杂质的影响占据了主导地位. 展开更多

关键词 (al16ti)n±(n=0-3)离子 H2o分子吸附 几何结构 电子结构 杂质效应

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Al_2O_3-C材料中Ti(C,N)的形成及其抗气化炉渣侵蚀性能研究 被引量：3

8

作者 别传玉 李亚伟 +2 位作者 桑绍柏 张雨 梁雄 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期920-926,共7页

水煤浆气化炉内衬材料的无铬化势在必行。基于碳氮化钛对高炉渣的增稠机理,本工作在前期开发水煤浆气化炉用Al_2O_3-C无铬化内衬材料的基础上,拟通过在Al_2O_3-C材料中引入一定量的TiO_2,使之在高温下材料内原位反应形成碳氮化钛相,提... 水煤浆气化炉内衬材料的无铬化势在必行。基于碳氮化钛对高炉渣的增稠机理,本工作在前期开发水煤浆气化炉用Al_2O_3-C无铬化内衬材料的基础上,拟通过在Al_2O_3-C材料中引入一定量的TiO_2,使之在高温下材料内原位反应形成碳氮化钛相,提高材料的抗气化炉渣侵蚀性能。结果表明:当Al_2O_3-C材料引入适量的TiO_2时,可以发现在烧成过程中材料中原位形成了Ti(C,N)相,优化材料的孔结构;当材料与渣发生反应时,提高了在侵蚀过程中渣的粘度,改善材料的抗侵蚀性能。当材料中引入的过量的TiO_2,TiO_2易与气化炉渣发生反应,降低渣的粘度,从而降低材料的抗侵蚀性能。 展开更多

关键词 无铬化 al2o3-C ti(C n) 粘度 抗侵蚀

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基于微波烧结的Ti(C,N)/Al_2O_3金属陶瓷刀具切削淬硬钢的试验研究 被引量：4

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作者 张勇 程寓 +1 位作者 胡瀚彭 殷增斌 《工具技术》 北大核心 2017年第3期19-22,共4页

利用微波烧结技术制备了Ti(C,N)/Al_2O_3金属陶瓷刀具(TA),并通过高速干式切削淬硬钢40Cr(50±2HRC)研究刀具的切削性能,同时与硬质合金刀具YT15进行对比。采用正交试验和极差分析法,以切削参数为优化对象,以工件金属去除率、表面... 利用微波烧结技术制备了Ti(C,N)/Al_2O_3金属陶瓷刀具(TA),并通过高速干式切削淬硬钢40Cr(50±2HRC)研究刀具的切削性能,同时与硬质合金刀具YT15进行对比。采用正交试验和极差分析法,以切削参数为优化对象,以工件金属去除率、表面粗糙度和刀具寿命为优化目标,确定了刀具的最佳切削用量。试验结果表明,切削淬硬钢40Cr时,刀具TA的最优切削参数为v=120m/min、a_p=0.3mm、f=0.1mm/r。TA刀具的切削时间为66min,比YT15提高了175%。工件平均表面粗糙度为1.27μm,比硬质合金刀具降低了15.9%。刀具的切削性能优于硬质合金刀具,并且可以实现以车代磨。 展开更多

关键词 ti(C n)/al2o3金属陶瓷刀具 微波烧结 干式切削 切削性能

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Al_2O_3/Ti(C,N)复相陶瓷刀具材料的研究 被引量：5

10

作者 张力伟 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期82-85,共4页

以微米Al2O3以及纳米Ti C和Ti N为主要原料,采用N2气氛保护热压烧结工艺制备了Al2O3/Ti(C,N)复相陶瓷刀具材料。测试和分析了烧结样品的相对密度、弯曲强度、断裂韧性以及硬度值。结果表明,当微米Al2O3添加量为67 wt%,纳米Ti C添加量为1... 以微米Al2O3以及纳米Ti C和Ti N为主要原料,采用N2气氛保护热压烧结工艺制备了Al2O3/Ti(C,N)复相陶瓷刀具材料。测试和分析了烧结样品的相对密度、弯曲强度、断裂韧性以及硬度值。结果表明,当微米Al2O3添加量为67 wt%,纳米Ti C添加量为15 wt%,纳米Ti N添加量为15 wt%时,所制备的Al2O3/Ti(C,N)复相陶瓷刀具材料性能最佳,相对密度值为99.7%,弯曲强度为756 MPa,断裂韧性为6.15 MPa·m1/2,硬度值为39.38 GPa。纳米Ti C以及Ti N通过钉轧作用增韧基体材料。 展开更多

关键词 微米al2o3 纳米ti C 纳米ti n 热压烧结 钉轧作用

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低转速下多弧离子镀制备的Mo-Ti-Al-N超晶格硬质涂层的微结构及背散射谱分析 被引量：2

11

作者 王泽松 梁枫 +3 位作者 项燕雄 李松权 田灿鑫 邹长伟 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期160-167,共8页

目的研究低基片转速对纳米多层膜微结构和性能的影响。方法采用阴极多弧离子镀技术在单晶硅基片上沉积制备了MoTiAlN/MoN/Mo纳米复合结构涂层,借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、背散射谱(RBS)和纳米硬度计,分别对... 目的研究低基片转速对纳米多层膜微结构和性能的影响。方法采用阴极多弧离子镀技术在单晶硅基片上沉积制备了MoTiAlN/MoN/Mo纳米复合结构涂层,借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、背散射谱(RBS)和纳米硬度计,分别对样品的物相、形貌、组分和硬度进行表征分析。结果 XRD显示不同转速下制备的涂层的物相结构主要为六角密排结构的Mo N和面心立方(Ti,Al)N,较高基片转速下涂层的结晶性较好。SEM和TEM图像证实,2 r/min基片转速下的目标涂层具有平均调制周期26 nm的Ti AlN/MoN超晶格结构,总厚度为1.15μm,且界面清晰。纳米显微硬度测试表明,低基片转速下,涂层硬度和杨氏模量分别达到(30±2)GPa和(500±30)GPa。结论不同能量的~7Li^(2+)离子卢瑟福背散射谱结合SIMNRA拟合程序,可定量评估该超晶格结构涂层的原子百分比、每个子层的物理厚度及调制周期,这为纳米多层膜的微结构表征提供了一种有效的分析手段。 展开更多

关键词 多弧离子镀 纳米多层膜 Mo-ti-al-n超晶格涂层 微结构 调制周期 背散射谱

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Al含量对(Ti,Al)N涂层结构性能的影响 被引量：20

12

作者 李佳 夏长清 +1 位作者 刘昌斌 戴晓元 《材料导报》 EI CAS CSCD 2003年第12期29-31,35,共4页

(Ti,Al)N是20世纪80年代未期在TiN基础上发展起来的一种新型多元涂层材料。由于加入Al元素,(Ti,Al)N不但硬度、耐磨性优于TiN,而且大大改善了涂层的抗高温氧化性能。综述了Al元素在(Ti,Al)N涂层中的作用机理,以及Al含量对(Ti,Al)N涂层... (Ti,Al)N是20世纪80年代未期在TiN基础上发展起来的一种新型多元涂层材料。由于加入Al元素,(Ti,Al)N不但硬度、耐磨性优于TiN,而且大大改善了涂层的抗高温氧化性能。综述了Al元素在(Ti,Al)N涂层中的作用机理,以及Al含量对(Ti,Al)N涂层的晶体结构、抗高温氧化、硬度和耐磨性的影响。指出当Ti和Al的比例近似为1:1时,(Ti,Al)N涂层将获得优越的综合使用性能。 展开更多

关键词 多元涂层材料 (ti al)n 硬度 耐磨性

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(Ti,Al)N涂层的微观组织和性能 被引量：19

13

作者 陈利 吴恩熙 +2 位作者 尹飞 王社权 汪秀全 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期279-283,共5页

采用EPMA、XRD、SEM、TEM、HR-TEM、EDX、纳米压痕、氧化实验和切削实验研究了磁控溅射在硬质合金基体上沉积TiN涂层和(Ti,Al)N涂层的微观组织结构和性能。结果表明:TiN涂层晶粒为喇叭口柱状晶,(Ti,Al)N涂层为面心立方平直柱状晶,由于... 采用EPMA、XRD、SEM、TEM、HR-TEM、EDX、纳米压痕、氧化实验和切削实验研究了磁控溅射在硬质合金基体上沉积TiN涂层和(Ti,Al)N涂层的微观组织结构和性能。结果表明:TiN涂层晶粒为喇叭口柱状晶,(Ti,Al)N涂层为面心立方平直柱状晶,由于固溶了Al元素,(Ti,A l)N涂层呈(200)面择优生长;(Ti,Al)N涂层在硬质合金基体上无外延生长;(Ti,Al)N涂层在800℃氧化后形成Al2O3/TiO2/(Ti,Al)N的分层结构;(Ti,Al)N涂层具有更高的硬度和更好的切削性能。 展开更多

关键词 (ti al)n涂层 硬质合金 外延生长 氧化性能 切削性能

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真空阴极电弧沉积(Ti,Al)N薄膜的应用研究 被引量：12

14

作者 付志强 蔡育平 +1 位作者 袁镇海 林松盛 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2001年第8期25-26,42,共3页

为了提高TiN涂层刀具的耐磨性 ,采用钛铝合金靶 ,以真空阴极电弧沉积法制备了(Ti,Al)N涂层。对膜层形貌成分、组织结构及硬度进行了测试及研究 ,并试验了 (Ti,Al)N涂层高速钢钻头及YG6硬质合金刀具的使用寿命。结果表明 :(Ti ,Al)N涂层... 为了提高TiN涂层刀具的耐磨性 ,采用钛铝合金靶 ,以真空阴极电弧沉积法制备了(Ti,Al)N涂层。对膜层形貌成分、组织结构及硬度进行了测试及研究 ,并试验了 (Ti,Al)N涂层高速钢钻头及YG6硬质合金刀具的使用寿命。结果表明 :(Ti ,Al)N涂层硬度高达HV0 .1,15370 0 ,(Ti,Al)N涂层使高速钢钻头及YG6硬质合金刀具的使用寿命显著提高。 展开更多

关键词 真空阴极电弧沉积 涂层刀具 氮化铝 氮化钛

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Ti_(0.5)Al_(0.5)N涂层的抗高温氧化行为 被引量：24

15

作者 王永康 雷廷权 +1 位作者 夏立芳 熊仁章 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期12-14,共3页

用 AES仪研究了多弧离子镀 Ti0 .5 Al0 .5 N涂层在空气气氛中的抗高温氧化行为 ,发现该涂层的抗高温氧化性能极其优异 ,其最高抗氧化温度可达 80 0℃。采用 SEM、EDX以及 XTEM等方法对 Ti0 .5 Al0 .5

关键词 金属 表面防护 多弧离子镀 抗高温抗氧化 氮化铝钛涂层 氧化失效

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PVD法制备(Ti,Al)N涂层中残余应力对其质量的影响 被引量：14

16

作者 吴化 陈涛 宋力 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期60-64,92,共6页

在国产离子镀和空心阴极离子镀复合镀膜机上,通过改变脉冲偏压值制备了(Ti,Al)N涂层。用X射线衍射仪对涂层的相组成进行了检测分析,并通过测得的衍射谱线计算了(Ti,Al)N涂层中的残余应力值;扫描电镜观察涂层表面微观形貌显示涂层表面存... 在国产离子镀和空心阴极离子镀复合镀膜机上,通过改变脉冲偏压值制备了(Ti,Al)N涂层。用X射线衍射仪对涂层的相组成进行了检测分析,并通过测得的衍射谱线计算了(Ti,Al)N涂层中的残余应力值;扫描电镜观察涂层表面微观形貌显示涂层表面存在"大颗粒"现象;用材料表面微纳米力学测试系统检测了涂层与基体间的结合力和涂层的硬度值。对涂层中残余应力与质量和性能之间关系的研究分析表明:(Ti,Al)N涂层中存在着残余压应力,且随脉冲偏压值的增加其值有先减小后增大的趋势;涂层中"大颗粒"现象随脉冲偏压值的提高能够显著得到减轻,涂层与基体间结合力得到提高,涂层的硬度值增大,涂层质量和力学性能均得到改善。 展开更多

关键词 (ti al)n涂层 残余应力 X射线衍射法 大颗粒

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Ti-Al-Si-N涂层界面微结构研究 被引量：5

17

作者 王更柱 陈添 +4 位作者 解志文 宋晓航 高旭 于晓光 宋华 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期179-183,共5页

采用多元等离子体浸没离子注入与沉积装置制备Ti-Al-Si-N涂层,借助X射线衍射仪、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、纳米探针和原子力显微镜等系统研究涂层界面微结构与力学性能。研究结果表明:Ti-Al-Si-N涂层具有Si3N4界面相包裹TiAlN... 采用多元等离子体浸没离子注入与沉积装置制备Ti-Al-Si-N涂层,借助X射线衍射仪、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、纳米探针和原子力显微镜等系统研究涂层界面微结构与力学性能。研究结果表明:Ti-Al-Si-N涂层具有Si3N4界面相包裹TiAlN纳米晶复合结构,Si元素掺杂诱发涂层发生明显晶粒细化效应。随涂层Si含量增加,TiAlN晶粒尺寸显著降低,界面Si3N4层厚度增加。当Si3N4界面层厚度小于1nm并与TiAlN晶粒共格外延生长时,Ti-Al-Si-N涂层表现超高硬度约40GPa,当Si3N4界面相厚度增至2nm并呈非晶态存在时,涂层硬度降至约29GPa。 展开更多

关键词 ti-al-Si-n涂层 界面微结构 硬化机理 多元等离子体浸没注入与沉积

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涂层结构对Ti-Al-N涂层氧化行为的影响 被引量：7

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作者 彭继华 肖新生 +1 位作者 苏东艺 田君 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期208-213,共6页

采用多弧离子镀技术及TiAl合金靶,在SKH51高速钢基体上沉积了Ti1-xAlxN单层构型涂层和TiN/Ti1-xAlxN复合多层构型涂层,分析其高温氧化行为。用扫描电镜、X射线衍射、电子探针等手段表征了涂层氧化后的组织结构和元素分布。试验发现,基... 采用多弧离子镀技术及TiAl合金靶,在SKH51高速钢基体上沉积了Ti1-xAlxN单层构型涂层和TiN/Ti1-xAlxN复合多层构型涂层,分析其高温氧化行为。用扫描电镜、X射线衍射、电子探针等手段表征了涂层氧化后的组织结构和元素分布。试验发现,基体Fe元素扩散到涂层表面意味着SKH51涂层试样剧烈氧化阶段的开始。当涂层的构型相同时,涂层的抗氧化性能随着涂层中铝含量增加而单调增加。但对于TiN/Ti0.33Al0.67N复合多层构型涂层,其抗氧化性则比Ti0.33Al0.67N单层构型涂层差,高于铝含量基本相同的Ti0.67Al0.33N单层构型涂层。空气中800℃恒温退火,TiN/Ti0.33Al0.67N涂层出现严重氧化的时间是43 h,Ti0.33Al0.67N、Ti0.67Al0.33N涂层分别为53 h和11 h。因此,Ti-Al-N涂层的抗氧化性不仅同涂层中铝含量有关,涂层构型也起着重要用。 展开更多

关键词 涂层结构 多弧离子镀 ti-al-n涂层 微观结构 氧化行为

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多弧离子镀(Ti_XAl_Y)N系超硬薄膜中Al的作用 被引量：25

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作者 张德元 邓鸣 +2 位作者 彭文屹 许兰萍 杨春燕 《材料科学与工程》 CSCD 1997年第2期61-64,共4页

本文考察了Ａｌ量对多弧离子镀（ＴｉＸＡｌＹ）Ｎ膜层的硬度、孔隙率、耐磨性、摩擦系数、结合力等因素的影响。并利用扫描电镜、电子探针、Ｘ射线衍射仪及俄歇电子谱仪对膜进行了分析。

关键词 多弧离子镀 超硬薄膜 铝

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V元素对TiAlN涂层高温氧化行为的影响 被引量：10

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作者 毛延发 兰新哲 +1 位作者 周廉 宫永辉 《稀有金属快报》 CAS CSCD 2008年第5期27-33,共7页

为了考察V元素对Ti-Al-N涂层高温氧化行为的影响,用多弧离子镀法在W18Cr4V1Co5高速钢试样表面涂镀了Ti-Al-N和Ti-Al-V-N涂层。对两种涂层试样在不同温度和不同时间下进行氧化处理。用SEM观测两种涂层的组织结构,用XRD分析其相组成,用GT... 为了考察V元素对Ti-Al-N涂层高温氧化行为的影响,用多弧离子镀法在W18Cr4V1Co5高速钢试样表面涂镀了Ti-Al-N和Ti-Al-V-N涂层。对两种涂层试样在不同温度和不同时间下进行氧化处理。用SEM观测两种涂层的组织结构,用XRD分析其相组成,用GTA分析其升温氧化和恒温氧化动力学行为。实验结果表明,V的加入使涂层晶粒细化,组织更加致密;两种涂层均在750℃以后才测量到氧化增重;Ti-Al-N涂层的氧化转折点为920℃,超过920℃,涂层迅速氧化,逐渐失效;Ti-Al-V-N涂层在超过1000℃增重仍非常缓慢,并具有抗氧化保护的作用。V元素的加入大大降低了氧化速率,从而有效地提高了涂层的抗氧化性能。 展开更多

关键词 tialn 钒 多弧离子镀 高温氧化行为

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