多弧离子镀TiCrAlN涂层的制备及其摩擦性能研究

作者：覃群; 付泽钰; 王天国^*

来源：热加工工艺, 2023, 52(18): 84-89.

DOI：10.14158/j.cnki.1001-3814.20223557

• 多弧离子镀
• TiCrAlN涂层
• 摩擦性能
• 抗氧化性能

为了改善模具钢表面质量，采用多弧离子镀技术在H13模具钢和渗氮H13钢基体上沉积TiCrAlN薄膜，探讨H13钢基体表面渗氮处理对涂层表面形貌、硬度、结合力、抗氧化性和摩擦磨损性能的影响。结果表明：H13钢表面渗氮处理后制备的TiCrAlN涂层表面呈现出更加致密的表面形貌，颗粒与颗粒排列紧密，表面较平整，而且大颗粒的数量相对较少，表面渗氮前后制备的涂层表面呈TiAlCrN(111)面择优取向。表面渗氮后制备的TiCrAlN涂层，相对于基体未渗氮的TiCrAlN涂层，具有更高硬度和结合力，分别为2963.3HV、32.3N，以及更优的抗高温氧化性能。与基体未渗氮的TiCrAlN涂层相比，表面渗氮后制备的TiCrAlN涂层的摩擦系数降低，磨损量减少，摩擦磨损性能更为优异，在表面渗氮处理后，基体由外至内硬度逐渐下降，形成了硬度梯度分布，有助于降低应力集中，基体抵抗变形能力增强，提高了涂层和基体之间的结合性能，能够稳定支撑涂层抵抗磨损载荷，提高了涂层的耐磨性能。

• 单位
  湖北汽车工业学院