Cr及Cr-Ni掺杂对不同偏压下TiAlN薄膜性能的影响

梁伟忠¹，王成磊^1,2，张可翔^1,2，梁朝杰^1,2，谢映光^1,2，林德民³

1. 桂林电子科技大学材料科学与工程学院2. 桂林电子科技大学广西电子信息材料构效关系重点实验室3. 广西鸣新底盘部件有限公司

摘 要：为了使4Cr13不锈钢表面性能得到更好的优化和获得镀膜最佳的偏压工艺,在不同的偏压工艺下,采用多弧离子镀技术和磁控溅射技术在4Cr13不锈钢表面沉积掺杂Cr和同时掺杂Cr、Ni的TiAlN薄膜。采用附着力自动划痕仪研究不同偏压条件下薄膜与基体的结合力,采用扫描电子显微镜观察和分析薄膜的表面形貌,采用XRD技术检测薄膜的相结构,采用显微硬度计测量薄膜的显微硬度。结果表明:适当的偏压可以提高薄膜的硬度和结合力,在偏压为-250 V时,薄膜的表面硬度达到最大值2 259 HV_{0.1 N},结合力为36 N;并且掺杂Ni元素能够起到增强膜基结合力的效果。

关键词：多弧离子镀;磁控溅射;偏压;掺杂;Cr;Ni;TiAlN薄膜;