优化TiN/MTTiCN/Al2O3/TiN多层涂层摩擦磨损性能的研究
2021-12-30
作者：王金磊，朱丽慧
单位：上海大学材料科学与工程学院
摘要：通过研究微喷砂处理和使用TiOCN、ZrCN替代TiN顶层对TiN/MTTiCN/Al2O3/TiN多层涂层摩擦磨损性能的影响，进一步提高TiN/MTTiCN/Al2O3/TiN涂层刀具的性能。采用化学气相沉积(CVD)在硬质合金基体上沉积TiN/MTTiCN/Al2O3/TiN、TiN/MTTiCN/Al2O3/TiOCN和TiN/MTTiCN/Al2O3/ZrCN多层涂层，并进行微喷砂处理。采用扫描电子显微镜（SEM）表征涂层的组织结构，采用显微硬度计、划痕测试仪和往复式多功能摩擦磨损实验机（UMT3）分别对涂层的硬度、结合强度和摩擦磨损性能进行测试。结果表明：微喷砂处理后，TiN/MTTiCN/Al2O3/TiN多层涂层的顶层TiN被完全去除，摩擦系数增大，且涂层发生剥落、疲劳磨损严重，耐磨性下降。经微喷砂处理的TiN/MTTiCN/Al2O3/TiOCN涂层硬度最高，磨粒磨损程度最轻，且无明显剥落，耐磨性最好。经微喷砂处理的TiN/MTTiCN/Al2O3/ZrCN涂层摩擦系数最小，但硬度低，磨粒磨损严重，且涂层存在明显剥落，耐磨性较差。
关键词：微喷砂；CVD；多层涂层；力学性能；摩擦磨损性能