氮含量对直流磁控溅射(TiAlTaCrZr)N涂层力学及钛合金切削性能的影响

作者：李超; 杜菲菲; 吕汶璋; 李显亮; 李国建^*; 王强

来源：稀有金属材料与工程, 2023, 52(06): 2141-2146.

• 刀具涂层
• 高熵合金
• 力学性能
• 钛合金切削

为了解决传统刀具耐磨涂层导热性差的问题，采用直流磁控溅射方法，在不同氮气流量下制备了(TiAlTaCrZr)N涂层，研究了氮含量对涂层微结构和硬度、结合力、导热等性能的影响。随着氮气流量的增加，涂层中N含量增加，涂层微观结构会由纳米晶向柱状晶转变。涂层的硬度从TiAlTaCrZr涂层的11.0GPa增加到5mL/min氮流量时(TiAlTaCrZr)N涂层的20.6GPa。涂层在氮气流量为5mL/min时的膜基结合力可达到130N以上，之后随着氮含量的增加逐渐降低。(TiAlTaCrZr)N涂层的导热性均优于TiAlN涂层的导热性，但随着氮含量的增加导热性降低。(TiAlTaCrZr)N涂层的高导热性、高结合力、高硬度等特性使其在钛合金高速切削时切削距离比TiAlN涂层提高175%，这为钛合金加工提供了一种新型耐磨涂层。

• 单位
  轧制技术及连轧自动化国家重点实验室; 东北大学