采用多弧離子鍍技術(shù)，經(jīng)過認(rèn)為合適而使用Ti-Al 合金靶及Ti-Nb 靶的組合形式，在高速鋼基體上制備了( TiAlNb) N 多組元硬質(zhì)反響膜。利用電子掃描電鏡、X 射線衍射儀對( TiAlNb) N 膜層外表、斷面形貌、成分、相結(jié)構(gòu)施行仔細(xì)查看標(biāo)定; 系會考察了( TiAlNb)N 膜層的顯微硬度、膜/基黏著力、磨擦磨耗及熱震阻力等力學(xué)性能; 最后結(jié)果表明，小量添加Nb 的( TiAlNb) N 多組元硬質(zhì)膜為面心立米結(jié)構(gòu)，具備令人滿意的硬度、依附強(qiáng)度、耐磨性和抗熱震性。
隨著磨削加工制作業(yè)要求的不斷增長，磨削刃具在高溫抗氧氣化性、耐磨性、硬度等方面的短欠普通經(jīng)過刃具外表鍍覆TiN 硬質(zhì)膜、( Ti，Al) N、( Ti，Zr) N、( Ti，Nb) N、( Ti，Cr) N 等復(fù)合硬質(zhì)膜而得以改善。
為了進(jìn)一步增長膜層的綜合性能，硬質(zhì)反響膜已經(jīng)朝著多元膜、多層復(fù)合膜、成分梯度膜等更為復(fù)雜的膜層結(jié)構(gòu)進(jìn)展，譬如，( Ti，Al，Zr) N、( Cr，Ti，Al) N、( Ti，Al，Zr，Cr) N 復(fù)合膜在硬度、黏著力等性能方面達(dá)到比( Ti，Al) N、( Ti，Zr) N、( Ti，Cr) N 等更好的效果。Nb 是一種過渡族高熔點(diǎn)金屬元素，在鉻合金中作為β 牢穩(wěn)元素得以應(yīng)用。添加小量的Nb 具備增長氧氣化阻力、增長抗蠕變強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等效用; 另一方面，在TiN 膜層中添加Nb 組元而取得的TiNbN 膜層在抗磨擦磨耗性能方面有表面化的增長，膜層硬度及膜層黏著力也有一定改善�？梢云谕谌M元氮化物中Nb 元素的添加應(yīng)當(dāng)也會起到一定的效用。作為一種有好處的試驗(yàn)，本研討認(rèn)為合適而使用多弧離子鍍技術(shù)，并用認(rèn)為合適而使用Ti-Al( 50 ∶ 50 ( 原子比) ) 合金靶及Ti-Nb ( 75 ∶ 25 ) 合金靶組合制備( TiAlNb) N 多組元硬質(zhì)反響膜，以期改善力學(xué)性能并取得Nb 元素的添加對( TiAlNb) N 硬質(zhì)反響膜團(tuán)體和性能的影響效用規(guī)律。
(1) (TiAlNb) N 硬質(zhì)膜具備細(xì)致精密的柱狀晶團(tuán)體，閃現(xiàn)面心立米結(jié)構(gòu)，擇優(yōu)成長方向?yàn)?111) 晶面，偏流電壓對膜層擇優(yōu)成長取向無影響; Al 和Nb 對(TiAlNb) N膜層的晶格常數(shù)起到雙向調(diào)節(jié)效用。
(2) (TiAlNb) N 硬質(zhì)膜外表硬度達(dá)到HV3200以上，依附強(qiáng)度達(dá)到100 N 以上; 三組偏流電壓下制備的(TiAlNb) N 硬質(zhì)膜均具備令人滿意的耐磨性，200 V 偏流電壓的膜層耐磨性最佳。
(3) (TiAlNb) N 硬質(zhì)膜具備令人滿意的抗熱震性能， 650℃溫度下的抗熱震循環(huán)回?cái)?shù)達(dá)到9-10 次。
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