摘要
为解决AlCrSiN涂层刀具在干切削时因摩擦因数高,导致切削温度急剧上升,严重缩短刀具使用寿命的难题,通过在AlCrSiN涂层中掺杂第六副族Mo元素改善涂层摩擦学性能。采用高功率脉冲磁控溅射与脉冲直流磁控溅射复合镀膜技术,在不同沉积压强下制备AlCrSiN/Mo涂层,调控涂层成分及结构,利用扫描电镜、电子探针分析仪、X射线衍射仪、纳米压痕仪、划痕测试仪及摩擦磨损试验机对涂层的成分结构、力学性能及摩擦学性能进行表征。结果表明:随着沉积压强增加,涂层择优生长取向由(111)晶面转变为(200)晶面,组织结构变得更加致密;涂层的临界载荷从65.6 N逐渐增至82.0 N,但沉积速率呈现线性降低。当沉积压强为1.6 Pa时,涂层的硬度与弹性模量均达到最高值,分别为20.6 GPa和394.3 GPa;特征值H/E与H3/E*2也达到最大,分别为0.052和0.046 GPa,此时涂层摩擦学性能最佳,摩擦因数与磨损率分别为0.65与1.52×10-3 μm3·N-1·μm-1。
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