| N2流量比对AlCrMoSiN涂层组织结构和性能的影响 |
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| 引用本文： | 葛敏,刘艳梅,李壮,王重阳,张蕊,王铁钢. N2流量比对AlCrMoSiN涂层组织结构和性能的影响[J]. 装备环境工程, 2023, 20(3): 108-116 |
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| 作者姓名： | 葛敏 刘艳梅 李壮 王重阳 张蕊 王铁钢 |
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| 作者单位： | 天津职业技术师范大学 天津市高速切削与精密加工重点实验室，天津 300222 |
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| 基金项目： | 天津市教委科研计划(2021ZD005, 2022ZD020, 2022ZD033) |
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| 摘 要： | 目的 减少硬质合金刀具在干式切削时产生的切削热,降低切削温度,从而提高刀具使用寿命。向AlCrSiN涂层中掺杂Mo元素,在涂层服役过程中易生成层状MoO_(3)润滑膜,降低刀面与切屑和工件间的摩擦,实现涂层刀具的自润滑功能。方法 利用高功率脉冲磁控溅射和脉冲直流磁控溅射复合技术制备AlCrMoSiN涂层,改变反应气体N_(2)流量,调节涂层的成分和结构。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分析AlCrMoSiN涂层的物相成分和微观结构,利用纳米压痕仪、划痕仪和摩擦试验机分别测试涂层的力学性能和摩擦学行为。结果 当N_(2)流量比增大,AlCrMoSiN涂层沿(111)晶面择优生长,衍射峰变得尖锐,(111)和(200)晶面衍射峰向小角度偏移。当N_(2)流量比为16%时,涂层的硬度和弹性模量最大,分别为17.56 GPa和292.31 GPa。当N_(2)流量比为18%时,涂层的临界载荷最高,约为70.6 N,摩擦系数最低达0.54,磨损率为1.3×10^(–3)μm^(3)/(N·μm),此时涂层最耐磨。结论 N_(2)流量比对涂层组织结构有重要影响,随着N_(2)流量比增大,涂层的力学性能与摩擦磨损性能逐渐改善。
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| 关 键 词： | 复合磁控溅射 AlCrMoSiN涂层 N_(2)流量比 自润滑 微观结构 力学性能 摩擦磨损性能 |
Effects of N2 Flow Ratio on Microstructure and Properties of AlCrMoSiN Coatings |
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| GE Min,LIU Yan-mei,LI Zhuang,WANG Chong-yang,ZHANG Rui,WANG Tie-gang. Effects of N2 Flow Ratio on Microstructure and Properties of AlCrMoSiN Coatings[J]. Equipment Environmental Engineering, 2023, 20(3): 108-116 |
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| Authors: | GE Min LIU Yan-mei LI Zhuang WANG Chong-yang ZHANG Rui WANG Tie-gang |
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| Affiliation: | Tianjin Key Laboratory of High Speed Cutting and Precision Manufacturing, Tianjin University of Technology and Education, Tianjin 300222, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | hybrid magnetron sputtering AlCrMoSiN coating N2 flow ratio self-lubricating microstructure mechanical property tribological wear property |
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