Nb添加对TiAlN涂层结构、力学和热性能的影响

Nb添加对TiAlN涂层结构、力学和热性能的影响

论文摘要

为了改善切削刀具表面常用的TiAlN涂层的性能,采用阴极弧蒸发方法在硬质合金、低合金钢、刚玉片和钨基体上制备了TiAlN和TiAlNbN涂层,借助差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDX)、X射线衍射仪(XRD)和纳米压痕仪研究了Nb添加对TiAlN涂层的结构、力学及热性能的影响。结果表明:制备的Ti0.46Al0.54N、Ti0.40Al0.53Nb0.07N和Ti0.34Al0.52Nb0.14N涂层均为亚稳的面心立方结构,其硬度分别为30.1±0.4 GPa、29.7±0.4 GPa和29.6±0.7 GPa;Nb添加提高了涂层的H3/E2值,表明其韧性得到改善;Nb添加抑制了TiAlN涂层热分解过程中的调幅分解和六方相AlN的形成,从而改善其热稳定性;另外,在900℃氧化10 h后,Ti0.46Al0.54N涂层已完全氧化,而Ti0.40Al0.53Nb0.07N和Ti0.34Al0.52Nb0.14N涂层的氧化层厚度分别为0.91μm和0.67μm。

论文目录

  • 1 实验方法
  •   1.1 涂层制备方法
  •   1.2 热处理
  •   1.3 结构及性能表征
  • 2 结果和分析
  •   2.1 结构与力学性能
  •   2.2 热稳定性能
  •   2.3 抗氧化性能
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘慧君,吴明晶,王社权

    关键词: 热稳定性能,时效硬化,抗氧化性能

    来源: 硬质合金 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 中南大学粉末冶金国家重点实验室,株洲钻石切削刀具股份有限公司

    分类号: TG71;TG174.4

    页码: 184-191

    总页数: 8

    文件大小: 2080K

    下载量: 102

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