高速钢表面HT-CVD TiC/TiCN复合涂层微观结构与耐磨性能研究

来源期刊：硬质合金2017年第4期

论文作者：王少龙 江南 吕继磊 薛晨 杨科

文章页码：213 - 224

关键词：复合涂层;微观结构;耐磨性能;

摘    要：以TiCl₄-CH₄-N₂-H₂为反应体系,通过改变N₂/CH₂体积比（V（N₂）/V（CH₄））,采用高温化学气相沉积法（HT-CVD）在高速钢基体表面制备不同微结构的TiC-TiCN复合涂层。分析了V（N₂）/V（CH₄）对TiCN层微观结构的影响规律以及TiCN层微观结构对复合涂层耐磨性能的影响机制,并研究了不同载荷下复合涂层的磨损行为。结果表明,随着V（N₂）/V（CH₄）的增加,TiCN涂层生长择优取向由（111）晶面转变为（200）晶面,涂层晶粒由长条状转变为锥状。当V（N₂）/V（CH₄）=4∶1时,具有（111）择优取向的复合涂层硬度最高、耐磨性能最好;随着载荷的增加,复合涂层耐磨性能逐渐下降。当载荷≥20 N时,由于表面氧化层及碳转移膜的减摩-润滑作用削弱,导致复合涂层发生严重磨损,其磨损行为由磨粒磨损转变为粘结磨损。