Al含量及厚度对不锈钢基体上TiAlN涂层力学性能的影响*

赵升升，郎文昌

（1.深圳职业技术学院 深圳现代设计与制造技术重点实验室，广东 深圳 518055；

2.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）

Al含量及厚度对不锈钢基体上TiAlN涂层力学性能的影响*

赵升升1，郎文昌2

（1.深圳职业技术学院 深圳现代设计与制造技术重点实验室，广东 深圳 518055；

2.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）

采用电弧离子镀方法制备了不同厚度和不同Al含量的TiAlN涂层，讨论了Al含量及涂层厚度对其硬度、结合力、残余应力等力学性能的影响.结果表明，Al含量增加或涂层厚度增加，将导致涂层中大颗粒增加，膜基界面剪切力增大，涂层硬度增加，膜基结合力逐渐下降.

硬质涂层；力学性能；涂层厚度；TiAlN；残余应力

氮化物涂层因其具有优良的力学性能，被作为硬质防护功能涂层得到广泛应用.TiAlN涂层是由Al部分取代TiN涂层中的Ti形成的，具有较高的硬度和较好的抗氧化性能，已逐步成为高速干式切削领域最广泛应用的刀具涂层之一[1-3].目前，国外先进的刀具涂层其厚度已从传统的3～5µm 提高到10～15µm.在高速钢刀具表面制备10～15µm的大厚度硬质涂层技术难度高，需要同时考虑涂层应力、膜基结合力和涂层硬度等多方面性能因素.但有关涂层厚度对其力学性能影响的系统性研究，却鲜见报道.本论文利用电弧离子镀技术制备系列厚度的TiN和TiAlN涂层，对其成分、截面形貌、硬度、结合力以及涂层应力等……