反应磁控溅射(CrMoTaNbVTi)N多主元薄膜的微观组织与机械性能(英文)
来源期刊:稀有金属材料与工程2020年第8期
论文作者:冯兴国 郑玉刚 张凯锋 周晖 胡汉军
文章页码:2623 - 2629
关键词:多主元氮化物薄膜;微观结构;机械性能;摩擦学;
摘 要:采用直流反应磁控溅射方法,通过溅射镶嵌靶(CrMoTaNbV)和纯Ti靶制备了(CrMoTaNbVTi)N多主元氮化物薄膜。研究了不同氮气流量比RN(N2/(Ar+N2))对(CrMoTaNbVTi)N薄膜的微观结构、力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明,当RN=0%和RN=10%时薄膜为简单的体心立方结构,当RN=20%,30%,40%时为简单的面心立方结构。随着RN的增大,表面颗粒逐渐减小,断面柱状晶更为致密,同时(CrMoTaNbVTi)N薄膜的残余应力、膜基结合力、硬度和弹性模量逐渐增大,且当RN=40%时达到最大值,分别为-3.3 GPa, 352 m N, 25.6±1.2GPa和278.8±11.2 GPa。RN=40%制备的氮化物薄膜具有最小的比磨损率,相较合金薄膜降低了约1个数量级,表现出优异的耐磨损性能。
冯兴国,郑玉刚,张凯锋,周晖,胡汉军
兰州空间技术物理研究所真空技术与物理国防科技重点实验室
摘 要:采用直流反应磁控溅射方法,通过溅射镶嵌靶(CrMoTaNbV)和纯Ti靶制备了(CrMoTaNbVTi)N多主元氮化物薄膜。研究了不同氮气流量比RN(N2/(Ar+N2))对(CrMoTaNbVTi)N薄膜的微观结构、力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明,当RN=0%和RN=10%时薄膜为简单的体心立方结构,当RN=20%,30%,40%时为简单的面心立方结构。随着RN的增大,表面颗粒逐渐减小,断面柱状晶更为致密,同时(CrMoTaNbVTi)N薄膜的残余应力、膜基结合力、硬度和弹性模量逐渐增大,且当RN=40%时达到最大值,分别为-3.3 GPa, 352 m N, 25.6±1.2GPa和278.8±11.2 GPa。RN=40%制备的氮化物薄膜具有最小的比磨损率,相较合金薄膜降低了约1个数量级,表现出优异的耐磨损性能。
关键词:多主元氮化物薄膜;微观结构;机械性能;摩擦学;