【摘 要】
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亚稳立方相(c)CrAlN涂层因其优异的耐磨损和抗氧化性能被广泛地用作切削刀具的防护涂层.通过Si掺杂进一步改善CrAlN涂层的性能被普遍采用,但是,Si的添加会促使六方(w)AlN的形成而降低其力学性能.本研究拟在c/w-CrAlSiN涂层中引入纳米多层结构,使c/w-CrAlSiN层在c-CrAlN层上共格外延生长,获得单相立方结构的CrAlSiN/CrAlN纳米多层涂层.首先,采用阴极弧蒸发
【机 构】
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中南大学粉末冶金国家重点实验室 长沙410083 中南大学粉末冶金国家重点实验室 长沙410083
【出 处】
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TFC`15全国薄膜技术学术研讨会
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亚稳立方相(c)CrAlN涂层因其优异的耐磨损和抗氧化性能被广泛地用作切削刀具的防护涂层.通过Si掺杂进一步改善CrAlN涂层的性能被普遍采用,但是,Si的添加会促使六方(w)AlN的形成而降低其力学性能.本研究拟在c/w-CrAlSiN涂层中引入纳米多层结构,使c/w-CrAlSiN层在c-CrAlN层上共格外延生长,获得单相立方结构的CrAlSiN/CrAlN纳米多层涂层.首先,采用阴极弧蒸发方法制备了调制周期约5nm、不同调制比的CrAlSiN/CrAlN纳米多层涂层；然后,采用扫描电镜、X射线、透射电镜和纳米压痕等对涂层的微结构、力学和热性能进行了研究.研究表明：通过CrAlN层的模板效应,CrAlSiN层可在其表面共格外延生长获得单相立方的CrAlSiN/CrAlN纳米多层涂层,其界面强化效应使涂层的硬度增加最高达～32.4GPa；然而,随着CrAlSiN层的厚度增加,涂层由单相立方结构向立方和六方的两相结构转化,从而导致其硬度下降至～27.1GPa；共格生长的CrAlSiN/CrAlN纳米多层涂层在900℃回火后向其稳定相w-AlN转化,并随着温度的上升进一步生成Cr和Cr3Si；CrAlSiN/CrAlN纳米多层涂层的抗氧化性能随CrAlSiN层的厚度增加而增加.
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