激光加工微织构对H13模具钢表面多层涂层性能的影响

作者：姚南; 胡树兵^*; 成永健; 王爱华

来源：材料热处理学报, 2022, 43(05): 158-176.

DOI：10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0088

• 激光微织构
• 高功率脉冲磁控溅射
• 多层涂层
• 磨损性能

首先采用纳秒紫外激光器(355 nm)在H13钢(4Cr5MoSiV1)表面制备了不同密度及规则排布的微织构阵列，再采用高功率脉冲磁控溅射和电弧离子镀复合设备在织构化基体表面沉积了CrAlN/TiAlN/VN多层涂层。通过扫描电镜、超景深三维显微镜、维氏硬度计、纳米划痕仪、摩擦磨损试验机等分析了CrAlN/TiAlN/VN涂层的微观形貌和综合性能。结果表明：基体表面织构化可提高涂层的硬度，最大值达到1787 HV0.1,约为无织构基体涂层的1.06倍；微织构密度会影响H13钢基体与涂层的结合强度，与无织构相比，当织构面积占有率为20%时，基体与涂层的结合力提升了约17.3%,但织构密度过大则会降低结合力；基体表面织构化的CrAlN/TiAlN/VN涂层耐磨性能优异，其中10%织构密度的涂层试样的磨损量最低，仅为0.45 mg,耐磨性能最好。

• 单位
  材料成形与模具技术国家重点实验室; 华中科技大学