多弧离子镀(Cr,Ti,Al,Zr)N多组元超硬梯度膜的结构及性能

来源期刊：材料保护2010年第6期

论文作者：崔贯英 张钧 吕会敏

文章页码：24 - 118

关键词：多弧离子镀;(Cr,Ti,Al,Zr)N超硬梯度膜;硬度;膜/基附着力;热震性能;

摘    要：(Cr,Ti,Al,Zr)N梯度膜性能优异。采用多弧离子镀技术,使用Ti-Al-Zr合金靶和Cr单质靶在高速钢表面制备（Cr,Ti,Al,Zr）N多元超硬梯度膜,利用扫描电镜、能谱、X射线衍射仪、硬度计、划痕仪对膜层形貌、成分、结构、硬度、附着力进行分析,并通过热震性能试验考察了膜层的抗热震性能。结果表明:制备的膜层为面心立方结构,择优生长取向为（220）面;与TiN,（Ti,Al）N,（Ti,Cr）N,（Ti,Al,Zr）N等硬质膜相比,制备的（Cr,Ti,Al,Zr）N多元梯度膜具有更高的硬度和膜/基附着力,硬度可达4400HV,膜/基附着力大于200N,实现了从硬质膜到超硬膜的转变;膜层中N含量梯度可有效减少应力集中,Cr,Al含量的增加有利于提高膜层抗热震性能;负偏压对膜层硬度影响较大,对膜层成分、结构、抗热震性能影响较小,对膜/基附着力基本无影响。