【摘 要】
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利用化学气相沉积技术可以在多种结构钢、工具钢和模具钢基体上沉积TiN薄膜，它是一种综合性能优良的硬膜材料，可以实现材料的表面强化。本课题结合企业生产实际，利用化学气相沉
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利用化学气相沉积技术可以在多种结构钢、工具钢和模具钢基体上沉积TiN薄膜，它是一种综合性能优良的硬膜材料，可以实现材料的表面强化。本课题结合企业生产实际，利用化学气相沉积TiN薄膜方法，探讨提高模具表面强度和耐磨性的工艺和技术。实验选用20，45，T10，Cr12MoV，W18Cr4V五种不同含碳量的常用模具钢作为 TiN薄膜的基体材料，采用TiCl4，H2和N2作为反应的源气体，研究化学气相沉积(CVD)TiN薄膜的工艺条件，工艺参数，如沉积温度、气体总流量、N2和H2的相对比以及TiCl4蒸发温度等对TiN薄膜的组织和性能的影响。
由实验获得的TiN薄膜呈金黄色，在薄膜的X射线衍射谱中，除衍射强度很高的TiN峰线外，还存在衍射强度相对较弱的α-Fe的峰线，说明在沉积过程中，薄膜中除生成大量的TiN外，基体中少量铁原子也扩散到沉积层中。测试分析表明，化学气相沉积TiN薄膜过程中，钢基体中的碳含量对涂层的性能产生了一定的影响，随着碳含量的增加，涂层的硬度提高。原因在于碳原子可以扩散到涂层中，使涂层的晶格畸变增加，最高硬度可达HV2500。
在化学气相沉积实验的基础上，进行了激光诱导化学气相沉积的初步试验，自行研制出一套激光化学气相沉积TiN薄膜的实验装置。由于激光具有高能量密度，单色性及良好的相干性能，因此将激光技术和气相沉积技术相结合，可以使化学气相沉积技术的应用范围更加广泛。
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