Al含量对TiAlN涂层组织结构和性能的影响

杨鸿泰¹，代明江²，李洪²，林松盛²，侯慧君²，石倩²，韦春贝²

1. 广东工业大学材料与能源学院2. 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室

摘 要：采用电弧离子镀技术在M35高速钢基体表面沉积三种Al含量的TiAlN涂层（Ti、Al的原子比为1∶2、1∶1.5、1∶1）。采用扫描电镜（SEM）、显微硬度计、X射线衍射仪（XRD）、三维表面轮廓仪、多功能材料表面性能试验仪以及高温氧化试验对涂层显微结构及性能进行分析表征。结果表明:在同一工艺条件下,随着Al含量增加,TiAlN涂层的粗糙度增大,涂层表面质量下降,抗氧化性能降低,在800℃下氧化后表面形成TiO₂和Al₂O₃。在三种不同Al含量的TiAlN涂层中,Ti0.5Al0.5N涂层的综合力学性能最好,在800℃下,10h内具有最为优异的抗氧化性能。

关键词：TiAlN涂层;Al含量;组织;性能;