文章摘要
杨鸿泰,代明江,李洪,林松盛,侯慧君,石倩,韦春贝.Al含量对TiAlN涂层组织结构和性能的影响[J].材料导报,2018,32(20):3573-3578, 3589
Al含量对TiAlN涂层组织结构和性能的影响
Effect of Al Content on Microstructure and Properties of TiAlN Coating
  
DOI:10.11896/j.issn.1005-023X.2018.20.014
中文关键词: TiAlN涂层 Al含量 组织 性能
英文关键词: TiAlN coating, Al content, organization, performance
基金项目:国家重点研发计划项目(2016YFB0300403-05);广东省科技计划项目(2015B090923006);广东省科学院平台建设项目(2016GDASPT-0206;2016GDASPT-0317)
作者单位E-mail
杨鸿泰 广东工业大学材料与能源学院,广州 510006 353997790@qq.com,dai-mingjiang@tsinghua.org.cn 
代明江 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室, 广东省现代表面工程技术重点实验室, 广州 510651 353997790@qq.com,dai-mingjiang@tsinghua.org.cn 
李洪 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室, 广东省现代表面工程技术重点实验室, 广州 510651  
林松盛 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室, 广东省现代表面工程技术重点实验室, 广州 510651  
侯慧君 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室, 广东省现代表面工程技术重点实验室, 广州 510651  
石倩 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室, 广东省现代表面工程技术重点实验室, 广州 510651  
韦春贝 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室, 广东省现代表面工程技术重点实验室, 广州 510651  
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中文摘要:
      采用电弧离子镀技术在M35高速钢基体表面沉积三种Al含量的TiAlN涂层(Ti、Al的原子比为1∶2、1∶1.5、1∶1)。采用扫描电镜(SEM)、显微硬度计、X射线衍射仪(XRD)、三维表面轮廓仪、多功能材料表面性能试验仪以及高温氧化试验对涂层显微结构及性能进行分析表征。结果表明:在同一工艺条件下,随着Al含量增加,TiAlN涂层的粗糙度增大,涂层表面质量下降,抗氧化性能降低,在800 ℃下氧化后表面形成TiO2和Al2O3。在三种不同Al含量的TiAlN涂层中,Ti0.5Al0.5N涂层的综合力学性能最好,在800 ℃下,10 h内具有最为优异的抗氧化性能。
英文摘要:
      TiAlN coating (Ti/Al ratio were 1∶2,1∶1.5,1∶1) was deposited on the surface of M35 high speed steel by arc ion plating technique. The microstructure and property of the coating was characterized by scanning electron microscopy (SEM), micro-hardness tester, X-ray diffraction (XRD), three-dimensional surface profiler, multi-functional surface performance tester and high temperature oxidation test. The result shows that with the increase of Al content, the roughness of TiAlN coating increased while the surface quality of the coating decreased and the anti-oxidation property decreased under the same process conditions. TiO2 and Al2O3 appeared on the surface after oxidation at 800 ℃. The Ti0.5Al0.5N coating showed the best comprehensive mechanical properties among the TiAlN coatings with different Al content, which also showed the most excellent anti-oxidation performance at 800 ℃ in 10 h.
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