电弧离子镀梯度(Ti,Al)N涂层的结构与机械性能研究
电弧离子镀TiN涂层陶瓷刀片的力学性能和界面结构
将 试 样 装 入镀 膜 室，接 通 电弧 电源，引 弧后 ．调 整 电流 为 ６Ａ，接 通试 样 负偏 压 电谭 ， ０ 坷整 电压 为 ５０ ，并 进行 Ｔ 离 子 轰击 １ｍｉ ０Ｖ ｉ ０ ｎ，并 进行 溅 射 清洗 ．然 后 通 入氮 气 ，控 制 氮气 分 压为 ０２ Ｐ ．￣ｌ ａ，工 件 负偏 压为 １０ ０Ｖ， 进 行 ＴＮ 涂 层 沉积 沉 积 时 间为 ４ｎ ｎ 沉积 ０￣３０ ｉ ５ｆ ｉ
３ 结果 和讨 论
３１ ． Ｔｉ 涂层 陶瓷 刀片 的 力学 性 能 Ｎ 为评 价 Ｔ Ｎ 涂 层对 陶瓷 刀 片 表面 改 性 的效 果 ，本研 究 比较 了加 涂 层 前后 刀 片 的抗 弯强 ｉ 度 和 Ｗｅ ｕｌ 数 ，如 图 １ 示 ．其 中 口表 示 试样 抗 弯强 度 ， Ｆ 表 示 断 裂 概 率 ，其 大 小为 ｉ ｌ模 ｂ 所
完 毕后 ，切 断 所有 电源 ，停止 通 氮气 ． ２３ 测 试 ． 采 用 三 点 弯 曲法 测量 陶 瓷 刀 片 涂 层 前 后 的抗 弯 强 度 ，分 别 使 用 １ ０个 试 样 ，加 载 速 率
０ ｉ ｎｎ ｎ ｆ ．用 Ｈ ｔｃｉ －２ ５ ｍ／ｉ ｉ ｈ Ｓ ５０型扫描 电子 显微镜 （Ｅ ． 观察 涂层前后 的表面形 貌和 断面 ａ Ｓ Ｘ） Ｉ 形貌 ； 采用 Ｄ ｍ ｘ２０ ／ ￣－４０型 ｘ 射线衍射仪 （Ｒ ） Ｘ Ｄ 对涂层试样 进行物相分析 ，扫描速度 为 ４／ ｉ 。ｒ ｎ，步 长 为 ０ ２ ，铜 靶 射 线 管工 作 电压 ４ｋ ａ ．。 ０ ０ Ｖ， 电流 １０ ０ｍＡ ；用 Ｃ ｍｅａＩ Ｆ型二 ａ ｒ ＭＳ６ 次 离 子 质 谱 仪 （Ｉ ） 析 膜 基 界面 元 素分 布 ． ＳＭＳ 分
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电弧离子镀TiN／TiAlN复合涂层摩擦磨损性能研究
图 １ （ ） 和 图 １ （ ）分 别显 示 了 ５层 和 ２ ａ ｂ ０层 涂层 的表 面显 微状 况． 从 图 中可 以看 出 ，５层 涂 层 表 面颗 粒 密 度 较 大 ，粒 径 大 小 分 散 ，且 大 颗 粒 居 多．２ 涂层 表 面颗 粒密 度较小 ，多为小 颗 粒． 使 ０层 用 轮廓 仪 分别测 得 ５层和 ２ ０层 ＴＮ ＴＡＮ涂层 的粗 ｉ／ ｉ１
步 提 高 ， 复 合 ＴＡＮ ＣＮ 的 抗 氧 化 温 度 高 达 ｉ１ ／ ｒ
．
９ ０％ ｊ ０
目前 ，制备 复 合 涂 层 的 方 法 主要 包 括 磁
速计 算 出总磨 损体 积 ， 而求 得 比磨损 率 ＷＲ， 从 并 以Ｗ Ｒ评 价材料 的磨损性 能 ．磨 损率 为
Ｗ ＝ Ｒ （ Ｌ Ｆ ） （） １
明 ，这 两种 涂层 均 为 典 型 的 Ｂ ． ａ １面心 立方 结 构 ，且 均 呈 （ ０ １Ｎ Ｃ ２ ０）择 优 取 向． 两种 涂 层 表 面光 滑平 整 ，
粗糙 度 分 别为 ０３ ． ２和 ０ １ ，硬 度 为 １ ７ Ｈ ．１ ０ Ｖ和 ２０ ０ Ｖ．２ ４ ０ Ｈ ０层 复合涂 层 的摩擦 系数 和 比磨损 率低 于 ５层 ， 表 明增加 复合 层数 有 利 于提 高涂 层 的耐磨 损性 能 ，涂 层 的磨损 机理 为磨 粒磨 损．
控溅 射离 子镀 和 电弧离 子镀 沉 积． 前 者 制备 的涂 层 厚度 均匀 ，组织 致密 ，但 沉 积 速率 较 低 ，电弧 离 子 镀蒸 发率 高 ，膜 基结 合 力好 ，在 工 业 领域 应 用 较 为
广泛 ． 本 文 分 析 电 弧 离 子 镀 方 法 制 备 的 ＴＮ ｉ／ ＴＡ Ｎ复 合涂层 在 较低转 速 下 的摩 擦 磨损性 能 ． ｉ１
多弧离子镀DLC涂层的结构与力学性能文献综述
多弧离子镀DLC涂层的结构与力学性能文献综述1.1多弧离子镀概述1.1.1多弧离子镀概念多弧离子镀与一般的离子镀相比有很大区别。
多弧离子镀采用弧光放电，而不是传统离子镀的辉光放电以进行沉积。
简单说，多弧离子镀的原理就是将阴极靶作蒸发源，通过靶与阳极壳体之间的弧光放电，使靶材蒸发，从而在空间中形成等离子体，对基体进行沉积。
离子镀技术是结合了蒸发与溅射技术而发展的一种 PVD 技术。
它对产品，特别是刃具之类的工具表面起着装饰和提高寿命的作用。
多弧离子镀最早起源于苏联，美国于1980 年由 Multi-arc 公司引进，是上世纪 80 年代兴起的高新表面处理技术，Multi-arc 公司推广并使之实用化，它的发明使薄膜技术进入了一个崭新的阶段。
在随后的几十年的时间里，该技术有了突飞猛进的发展。
至今欧美国家仍然大力发展多弧离子镀膜技术。
[1]1.1.2多弧离子镀的基本结构多弧离子镀的基本组成包括真空镀膜室，阴极弧源，基片，负偏压电源，真空系统等。
阴极弧源是多弧离子镀的核心，它所产生的金属等离子体自动维持阴极和镀膜室之间的弧光放电。
微小狐班在阴极靶面迅速徘徊，狐班的电流密度很大，电压为20V左右。
由于微弧能量密度非常大，狐班发射金属蒸汽流的速度可达到10的8次方m/s.阴极靶本身既是蒸发源，又是离化源。
外加磁场可以改变阴极狐班在靶面的移动速度，并使狐班均匀，细化，以达到阴极靶面的均匀烧蚀，延长靶的使用寿命。
[1]在靶面前方附近形成的金属等离子体，有电子，正离子，液滴和中性金属蒸汽原子组成，由于金属蒸汽原子仅占很小部分（低于百分之二），因而在基片上沉积的粒子束流中几乎全部由粒子和液滴组成。
为了解释这种高度离化的过程，已建立了一种稳态的蒸发离化模型。
该模型认为，由于阴极狐班的能流密度非常大，在阴极的表面上形成微小熔池，这些微小熔池导致阴极靶材的剧烈蒸发。
热发射和场至发射共同导致电子发射，而且电子被阴极表面的强电场加速，以极高的速度飞离阴极表面，在大约一个均匀自由程之后，电子与中性原子碰撞，并使之离化，这个区域称之为离化区。
TiAIN涂层材料的制备及性能研究
ｄ ｔｏ ｅｉｔｎ ｅ ｕ ｔ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ａ ｉｎ ｒｓｓａ ｃ ，ｃ ｔｉ ｐ ｒｏｍａ ｃ ｇ ｎ
表面涂层技术的发展与应用对刀具性能 的改善和切削 加工技术的进步发挥了十分关键的作用 ， 涂层刀具 已成为现 代刀具的重要标志。常用的刀具涂层材料主要有 ＴＣ ＴＮ、 ｉ、 ｉ Ａ ３Ｔ ｌ 、 Ｎ、 Ｂ ０ Ｃ Ｎ等［ ］其 中， ｉ １， ＴＮ涂层工艺最成熟、 应用
Ｌ ｎ ｔｏ ＪＡ ｉＫＵＡＮＧ ｎ ＧＵＯ ｈ ｎ ｉ Ｅ Ｈｕｍｉ Ｉ Ｔｏ ｇ ａ ，Ｉ Ｂ ， Ｍｉ ， Ｃ ｕ ｗｅ， Ｎ ｉ ｎ Ｗ
（ ｈ ｌ ｆＭ ｅａｌｒ ｙａ ｄ Ｍ ａｅ ｉｌ ｇｎ ｅ ｉｇ ｈ ｎ ｑｎ ｉｅｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ，Ｃｈ ｎ ｑｎ ０ ３ １ ｃ ｓ ｏ ｔｌｕｇ ｎ ｔｒａｓＥｎ ｉｅ ｒｎ ，Ｃ ｏ ｇ ｉｇ Ｕｎｖ ｒ ｉ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｙ ｏ ｇｉ ４１３） ｇ Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ Ｔｉ Ｎ ｏ ｔｎ ｓｗｅ ｅｄ ｐ ｓｔｄｂ ｌｉ ｒ ｎｐａ ｉ ｔ ｎ ｅ ｅ ｄ ｎ ａｇ ｔ ｎＹＧ６ｃ ｒ ｉｅ ｔ ｅ Ａ１ ｃ ａｉ ｒ ｅ ｏ ｉｅ ｙｍｕｔ ａｃｉ ｌｔｎ ｗｉｈｉｄ ｐ ｎ ｅ ｔｔｒ ｅｓｏ ｇ — ｏ ｇ ａ ｂｄ ，ｈ
对 Ａ 及 Ｔ 含量有较 明显 的影响。在 干式切 削条件下 ， ｉｌ ｌ ｉ ＴＡ Ｎ涂层刀具 的使 用寿命是 未涂层 刀具的 ３ 倍。
关 键 词 ＴＡ Ｎ涂层 电弧离子镀 微观结构 膜基结合力 高温氧化性 切削性能 ｉ１
Ｐ ｅ ａ ａ ｉｎ ａ ｄ Ｐ ｏ ｅ ｔｅ ｆＴｉ Ｎ ａ ｉ ｇＭ ａ ｅ ｉ ｌ ｒ ｐ ｒ ｔｏ ｎ ｒ ｐ ｒ ｉｓｏ Ａｌ Ｃｏ ｔｎ ｔｒ ａ ｓ
TiAlCrN涂层的研究现状及发展前景
靶材选择、N2 分压、衬底偏压、沉积温度等工艺参数的选择， 选择不同的工艺参数将对制备的 TiAlCrN 硬质涂层性能产 生影响 [5]。
176 世界有色金属 2021年 1月上
靶材选择主要对使用多弧离子镀技术制备 TiAlCrN 硬 质涂层产生较大影响，靶材选择主要分为两大类，第一类为 靶材的成分选择，使用不同含量的靶材制备出的 TiAlCrN 硬质涂层成分也不同，成分选择将在第三部分详细阐述 ；第 二类为直接选择合金靶材还是多个靶材共用。多个靶材共 用制备 TiAlCrN，但是在沉积中多个靶材循环使用制得的 TiAlCrN 涂层成分不均匀，且不能够确定涂层各元素准确 的化学计量比，制备出的 TiAlCrN 性能。直接利用合金靶材 制备 TiAlCrN 涂层，由于合金靶材的成分均匀对于实验操 作难度和参数的控制较为简便，更加容易制备出成分均匀致 密的 TiAlCrN 硬质薄膜。
1 TiAlCrN硬质涂层制备方法 TiAlCrN 硬质涂层制备常用方法分为三大类 ：磁控溅
射沉积、多弧离子镀和电弧 / 溅射一体技术。磁控溅射是将
收稿日期 ：２０２０－１２ 作者简介 ：付泽钰，男，生于 １９９６ 年，汉族，湖北十堰人，硕士研究生， 研究方向 ：多弧离子镀技术研究与应用。
高能量粒子轰击靶材后产生高能量金属离子进行沉积。磁 控溅射沉积具有沉积速率较高、可镀基体靶材较多（大多金 属、半导体材料都可以作为基体）、实验设计简便、镀膜质 量好、工艺可控制性高等优点，由于其金属离化率且在 N2 分压较大时容易造成“靶中毒”现象，部分研究学者研究出 闭合场非平衡磁控溅射和高功率脉冲磁控溅射等技术制备 TiAlCrN 硬质涂层。
电弧离子镀TiN和TiAlN薄膜的机械性能研究
电弧离子镀TiN和TiAlN薄膜的机械性能研究谢婷婷;肖若领;徐焱良;康剑莉【摘要】采用电弧离子镀在高速钢表面沉积TiN和TiAlN薄膜,并比较两种薄膜的机械性能.为模拟实际生产情况,利用对外开展技术服务的机会,沉积薄膜同时在真空腔室内放置近1 000支冲棒.基材高速钢经镀2.0μmTiN和1.8μm TiAlN薄膜后硬度分别提高至2 661HK、3 570HK左右.由于Al原子的固溶强化作用,镀TiAlN薄膜硬度提高比TiN薄膜更为显著.TiA1N薄膜与基材的结合力明显低于TiN薄膜,适用于受力较小的工作条件,这可能是由于薄膜塑性较差及内应力较大共同影响所致.【期刊名称】《温州职业技术学院学报》【年(卷),期】2015(015)001【总页数】4页(P55-58)【关键词】电孤离子镀;TiN;TiAlN;薄膜;沉积;硬度;结合力【作者】谢婷婷;肖若领;徐焱良;康剑莉【作者单位】温州职业技术学院温州市材料成型工艺与模具技术重点实验室,浙江温州 325035;温州职业技术学院温州市材料成型工艺与模具技术重点实验室,浙江温州 325035;温州职业技术学院温州市材料成型工艺与模具技术重点实验室,浙江温州 325035;温州职业技术学院温州市材料成型工艺与模具技术重点实验室,浙江温州 325035【正文语种】中文【中图分类】TG174.444现代制造业迅猛发展，工具在高速、高温、冲击、重载等恶劣条件下工作，往往因表面磨损、腐蚀及高温氧化等而失效。
在钻头、丝锥、刀具等工具表面涂覆一层硬质耐磨保护膜，可显著提高使用性能，延长使用寿命。
工业上，应用最为广泛的硬质耐磨保护膜主要有TiN和TiAlN薄膜[1-4]。
目前，制备TiN和TiAlN薄膜的方法主要有化学气相沉积技术（CVD）[1-2]和物理气相沉积技术（PVD）[3-4]。
与传统的电镀、化学镀技术相比，气相沉积技术绿色环保，对环境无污染，不存在废气、废液等问题。
电弧离子镀
电弧离子镀
电弧离子镀是一种高效的表面处理技术，它可以在金属表面形成一层坚硬、耐磨、耐腐蚀的涂层，提高金属的使用寿命和性能。
本文将从电弧离子镀的原理、应用和优缺点三个方面进行介绍。
电弧离子镀的原理是利用高温电弧将金属材料蒸发成离子，然后通过电场加速离子，使其沉积在工件表面形成涂层。
电弧离子镀的工艺流程包括清洗、预处理、电弧离子镀和后处理等步骤。
其中，清洗和预处理是非常重要的步骤，它们可以去除工件表面的污垢和氧化物，提高涂层的附着力和质量。
电弧离子镀的应用非常广泛，它可以用于金属表面的硬化、防腐、耐磨、导电和美化等方面。
例如，电弧离子镀可以在汽车发动机的气门、曲轴等部件表面形成硬质涂层，提高其耐磨性和耐腐蚀性；电弧离子镀还可以在手机、电脑等电子产品的金属外壳表面形成金属质感的涂层，提高产品的美观度和质感。
电弧离子镀的优点是涂层质量高、附着力强、硬度高、耐磨性好、耐腐蚀性强、导电性好等。
但是，电弧离子镀也存在一些缺点，例如设备成本高、工艺复杂、涂层厚度不易控制、涂层成分不易调节等。
此外，电弧离子镀还存在一些环境和安全问题，例如电弧放电会产生大量的氮氧化物和臭氧等有害气体，需要进行排放和处理。
电弧离子镀是一种高效的表面处理技术，它可以在金属表面形成坚
硬、耐磨、耐腐蚀的涂层，提高金属的使用寿命和性能。
电弧离子镀的应用非常广泛，但是也存在一些缺点和环境安全问题，需要在实际应用中加以注意和解决。
电弧离子镀TiN-Ti纳米多层膜的力学性能
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
电弧离子镀TiN/Ti 纳米多层膜的力学性能
采用多弧离子镀技术，在不同沉积参数下合成具有纳米调制周期的TiN/Ti 多层膜。
利用X 射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、XP-2 台阶仪、XP 型纳米压痕仪、X 射线能谱仪(EDS)研究了调制周期对TiN/Ti 纳米多层膜微观结构、表面形貌以及力学性能的影响。
结果表明，膜层由TiN 和Ti 交替组成，不存在其它杂相，且TiN 薄膜以面心立方结构沿(111)密排面择优生长；TiN/Ti 多层膜外观致密、平滑、颜色均匀金黄，随着调制周期的减小，薄膜表面大颗粒数量和尺寸均减小，且氮含量逐渐升高，膜层硬度呈现出增大的趋势。
近年来，物理气相沉积法制备的薄膜硬度高，化学性能稳定，并且具有
良好的摩擦性能等优势，被广泛应用于刀具、模具、各种耐磨零件以及微电子等领域之中，但在550℃的高温下易氧化生成TiO2，影响其性能。
随着加工要求的不断提高，研究综合性能更优良的薄膜显得越来越重要。
人们通过改进工艺，例如：用磁过滤方法过滤大颗粒液滴、用复合镀方法优化薄膜性能，以及掺入其他金属，如Al、C、Cr、Zr 等，这些方法均对薄膜性能有一定程度的提高。
据文献报道，多层膜组成材料的结构特点以及各层间的复杂界面情况，均能够改善膜层的韧性和抗开裂性能。
但目前，对其性能的研究还较少，本文在TiN 涂层和多层结构的基础上，采用多弧离子镀方法制备TiN/Ti 多层膜，分析研究调制周期对其结构及其性能的影响。
1、实验
采用国产SA-700 6T 多弧离子镀膜在高速钢基体上制备TiN/Ti 多层膜，研究不同调制周期对TiN/Ti 多层薄膜力学性能的影响。
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梯 度（ ， ） ｉ Ｔ Ａ１ Ｎ涂层 的制备是在 ＭＩ ．用 １ ｒ １ ｉＷ２ Ｖ 不锈 Ｃ １Ｎ ２ Ｍｏ
钢 ，试 样尺寸 为：１ｍｍ×１ｍｍ×２５ ｍ，沉积前 经过 ５ ０ ．ｍ
仪 （Ｒ ） Ｘ Ｄ 、显微硬 度仪 、多功能摩擦磨损 实验机 等仪 器和热震 实验对上述 涂层的结构 、 机械 性能和基体 与涂
梯度 涂层具有 Ｂｌ型 （ ａ １ Ｎ Ｃ ）单相结构 和 （ ２ ２ ０）择优 取向；梯度涂层 的硬 度和耐磨 与（ｉ ） Ｔ， Ｎ涂层相 近 ，且
明显 高于 ＴＮ 涂层 ，结合性 能优 于 （ｉ ） ｉ Ｔ， Ｎ涂 层。 Ａ１
关键词 ： 电弧 离子 镀 ；梯 度（ｉ ） 涂层 ；结构 ；机 Ｗ， Ｎ Ａ１ 械 性能；结合 力 中图分类号 ： Ｔ ７ ． ４ Ｇ１４ ４ ４ 文献标识码 ：Ａ
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冯长 杰 等 ：电弧离 子 镀 梯度 （ｉ ） Ｔ， Ｎ涂 层 的结 构 与 机械 性 能研 究 ＡＩ
电弧 离子镀 梯度（ｉ ） 涂层 的结构 与机械性 能研 究 Ｔ， Ｎ Ａ１
冯 长 杰 一 ， ，李 明升 ，辛 丽 ２ ，朱 圣龙 ２ ，王 福会 ２
在 Ｊ Ｄ ２型 光 学 显 微 镜 下 测 得 。 Ｘ ．
基 体之间存在较 大 的晶格错 配度 ， 使得涂层 与基体 的结 合力急剧下 降， 至在涂层 的制备过程 中就 发生剥 离现 甚
象 。
热 震 实 验 是 将 样 品 放 在 马 弗 炉 中在 ５ ０ 保 温 ０℃
１ｍｉ，然 后迅速在 蒸馏水 中 （ ０ ｎ 室温 ）冷却 ，吹干后在
（． 昌航空大 学 材料科 学与工程学 院， １ 南 江西 南 昌 ３ ０ ６ ； ． ３ ０ ３ ２中国科学院金属研 究所 腐蚀 与防护 国家重 点实验室 ， 辽宁 沈 阳 １ ０ １ ；３江西科 技师范学 院， 西 南 昌 ３ ０ ６ ） ５０ ６ ． 江 ３ ０ ３
摘
要 ： 采 用电弧 离子镀 （ Ｉ 技 术 ，在航 空发动机 Ａ Ｐ）
度 ，ｔ 是膜 的厚度 ，ｄ是压痕 深度，ｃ ｉ ２ ；磨损 ＝ｓ （ 。） ｎ２ 实验在 Ａｍｓ ｒ摩擦磨损 实验机上进行 ，摩 擦副为表 面 ｌ ｅ
涂层 块／５钢 淬火 钢环 ， ４ 载荷 为 ０４ ｋ ， ． ｇ 线速度 ０ ２ ／； ７ ． ｍｓ ５ 摩擦试 验 时间为 １ｍｉ；润滑条件 为干磨损 。磨损面积 ５ ｎ
更广泛 的重视 】 。 在相 同的制备条件 下，随着 Ａｌ 量的增加 ， ｉ Ｎ 含 ＴＡｌ 涂层与基体之 间的结合 强度逐渐减 小［。基体 与涂层 因 ８ 】 热膨胀系数 的差异而产 生的热应力 ， 影响涂层 与基体 是 结合强度 的主要因素［１， 且， ９０ 而 ，１ 三元（ｉ １ Ｔ， ） Ａ Ｎ涂层 与钢
文章编号： １０ ．７ １２０ ） 刊．８ ３０ ０ １９ ３ （０ ７增 ３ ８ ．３
利用带 能谱 的 Ｐ ｉｐ． ３ ｈｌ ｓ ０扫描 电镜观 察涂层表面 ｉ Ｘ 及截 面的形貌 ，采用 日本 岛津 ８ ０ １Ｑ型 电子探针 测定涂 层 的成分 分布 ：用 ｘ 射线衍射确 定涂层的相结构 。
Ｎ 分压为 ｌ １ Ｐ ， 积偏压 一４ ０ 电弧 电流 为 ４ ～ ２ ～ ． ａ沉 ２ ５ Ｖ， ５ ８ Ａ，沉积 时 间 １０ ｉ ，涂层 厚度约为 ５ ｇ 。ＴＮ ０ ０ ｍｎ ￣６ｒ ｉ ｎ 和 （ｉ １ Ｔ， ） Ａ Ｎ涂层 的沉积 电弧 电流 为 ６ Ａ，其 它参数与梯 ０ 度涂层 的相 同。
行 ，载荷选用 ５ ｇ ０ ，为 了减 小压痕尺寸效应 的影响和 由 小压痕测量所带来 的较 大相对 测量误差 ，同时考虑基体 硬度对测量值 的影 响，采用 下式计算得到薄膜的本征硬
度㈣ ：
Ｈ — Ｈ
２ 一 （ 、 ‘ Ｃｄ 布 ｔ ｔ ｝ 州－ ｆＣ ｄ
式 中 研 为薄膜 本征硬度 ， 为测量硬度 ， 为基体硬
压 气机 用 １ ｒ１ ｉＷ２ Ｖ 不锈钢 上沉积 了 ＴＮ涂层 、 Ｃ ｌＮ ２ Ｍｏ ｉ
２ 实
验
（ｉ １ 涂层 和梯度（ｉ １ 涂层 。运 用 带能谱 的扫描 Ｔ， ） ＡＮ Ｔ， ） ＡＮ
电镜 （ Ｅ Ｅ Ａ ） 电子 探 针 （ Ｐ Ｓ Ｍ／Ｄ Ｘ 、 Ｅ ＭＡ ） 射 线 衍 射 、Ｘ
层 的结合 性能 进行 了研 究。结 果表 明 ，梯度 涂层 的 Ａ ｌ 含量 由涂层／ 基体 界 面向涂层表 面逐渐增 多 ，内层 Ａ 含 ｌ 量为 ３ 原子分数 ） 外层 含量 为 ４ ％（ 子分数 ） ％（ ， ７ 原 ；
机 械研磨 、抛光及化 学试 剂 （ 乙醇和 丙酮 ）超 声清洗 等 预处理 。通过调节使 用靶 （ ２个纯 Ｔ 靶和 ２个 Ｔ０Ａ ｏ ｉ ｉ５ ｌ５ ． ． 合 金靶 ）的个 数、种类及 其功率 ，实现涂层 中 含量 由里到外逐渐增 多 。工艺 参数为：温 度为 ４ ０ ５ ℃， ０ ￣４ ０
硬 度测 量 在 Ｓ 删 Ａ Ａ Ｕ ｉ 型 显微 硬 度计 上 进 Ｄ ｚ ． ｎ
１ 引 言
ＴＮ涂层具 有较高 的硬度和 耐磨性 ，在工 程实际 中 ｜ 得 到广 泛 的应 用［３ １］ － ，但 它的热硬 性较差 ，其抗氧 化温 度仅 为 ５ ０ ３】 ５ ℃【 。与 ＴＮ涂层相 比 ，三元（ ｉ １ ｌ ４ ｉ Ｔ， ） Ａ Ｎ涂层 因 具有更 好 的抗高 温氧 化 性能和 高温 耐磨 性 能而 受 到
为了降低（ｉ １ Ｔ， ） Ａ Ｎ涂层 与基体之 间的应 力集 中及 保 持涂层 良好的机械 性能 ，综合 ＴＮ和（ ， Ｉ Ｉ ｉ Ｔ Ａ） Ｎ涂 层 的优
显微镜或 扫描 电镜下观 察表面 是否有裂纹或剥落 发生 。
点 ，本 实验 采 用 ＭＩ一—０ 型 电 弧 离子 镀 设 备 ，在 Ｐ８８０