【摘 要】
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采用电弧离子镀的方法制备了不同数目(1、2、4、6)双层结构的A1CrN/A1CrVN多层涂层,并研究了多层结构对涂层微观结构、力学、摩擦学和切削性能的影响.结果 显示,沉积态AlCrN/A1CrVN多层涂层主要由固溶(Al,Cr)N组成,优先生长方向为[111]晶向.与其他多层涂层相比,具有6层双层结构的A1CrN/AlCrVN涂层在高温下表现出较低的摩擦系数(约0.46)和磨损率(0.15×10-11 m3/N·m),以及较高的硬度(HK0.05=38000 MPa)和膜-基结合强度(Lc2=53+1
【机 构】
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安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室,安徽马鞍山243000;安徽工业大学现代表界面工程研究中心,安徽马鞍山243002;安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002;
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采用电弧离子镀的方法制备了不同数目(1、2、4、6)双层结构的A1CrN/A1CrVN多层涂层,并研究了多层结构对涂层微观结构、力学、摩擦学和切削性能的影响.结果 显示,沉积态AlCrN/A1CrVN多层涂层主要由固溶(Al,Cr)N组成,优先生长方向为[111]晶向.与其他多层涂层相比,具有6层双层结构的A1CrN/AlCrVN涂层在高温下表现出较低的摩擦系数(约0.46)和磨损率(0.15×10-11 m3/N·m),以及较高的硬度(HK0.05=38000 MPa)和膜-基结合强度(Lc2=53+1 N).多层涂层相邻层之间形成了较多的界面,有助于提高多层涂层的硬度和耐磨性.切削试验结果显示,当切削磨损标准VB=0.2时,AlCrN/AlCrVN-6涂层具有较高的硬度和耐磨性,最长的切削长度为7.4 m.“,”AlCrN/AlCrVN multi-layer coatings with different numbers (1,2,4,6) of bilayers were deposited by arc ion plating method.The effects of multi-layer structure on microstructure,mechanical properties,tribological properties,and cutting performance were investigated.The results show that the deposited AlCrN/AlCrVN multi-layer coatings are mainly composed of solid solution(Al,Cr)N with preferred growth orientation of[111]crystal orientation.Compared with other multi-layer coatings,the lowest coefficient of friction (～0.46),the lowest wear rate of 0.15× 10-11 m3/N·m,the highest hardness of HK0.05=38000 MPa,and coating-substrate bonding strength ofLc2=53±l N can be achieved for AlCrN/AlCrVN multi-layer coating with 6 bilayers at high temperature.The improvement in hardness and wear resistance is due to the formation of more interfaces between adjacent layers.Cutting test results reveal that AlCrN/AlCrVN coating with 6 bilayers has the longest cutting length of 7.4 m under the cutting wear standard condition of flank wear VB=0.2 due to its relatively higher hardness and better wear resistance.
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