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摘要
为了探究高速钢在高速切削时的高温氧化行为，采用磁控溅射技术在高速钢表面沉积CrAlSiN硬质膜并进行高温氧化试验，高温氧化温度分别为700,800,900,1 000℃,保温时间为1 h。分别利用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪、纳米压痕仪对膜层的微观结构、纳米硬度及模量、磨损率和抗氧化性进行表征及分析。结果表明：CrAlSiN膜层为fcc-CrN结构，纳米硬度、模量和磨损率分别为24.87 GPa、300.51 GPa和0.024 nm/mN。氧化过程中高温氧化温度为700℃时膜层表面产生微裂纹，形成Cr2O3和Al2O3混合氧化层；800℃时出现微量细小的白色颗粒状氧化物；900℃时，微裂纹增长，氧化物数量增多，新增Cr2O3衍射峰；1 000℃时元素扩散剧烈，但未检测到有基体元素扩散至膜层表面，表明膜层仍具有较好的抗氧化性。随着氧化温度的升高，薄膜表面产生裂纹和氧化物，使膜层的纳米硬度、模量降低，磨损率升高。
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