高速钢表面HT-CVD TiC/TiCN复合涂层微观结构与耐磨性能研究

作者：王少龙; 江南; 吕继磊; 薛晨; 杨科

来源：硬质合金, 2017, 34(04): 213-224.

• 复合涂层
• 微观结构
• 耐磨性能

以TiCl4-CH4-N2-H2为反应体系,通过改变N2/CH2体积比(V(N2)/V(CH4)),采用高温化学气相沉积法(HT-CVD)在高速钢基体表面制备不同微结构的TiC-TiCN复合涂层。分析了V(N2)/V(CH4)对TiCN层微观结构的影响规律以及TiCN层微观结构对复合涂层耐磨性能的影响机制,并研究了不同载荷下复合涂层的磨损行为。结果表明,随着V(N2)/V(CH4)的增加,TiCN涂层生长择优取向由(111)晶面转变为(200)晶面,涂层晶粒由长条状转变为锥状。当V(N2)/V(CH4)=4∶1时,具有(111)择优取向的复合涂层硬度最高、耐磨性能最好;随着载荷的增加,复合涂层耐磨性能逐渐下降。当载荷≥20 N时,由于表面氧化层及碳转移膜的减摩-润滑作用削弱,导致复合涂层发生严重磨损,其磨损行为由磨粒磨损转变为粘结磨损。

• 单位
  中国科学院宁波材料技术与工程研究所