N₂∶O₂流量比对多弧离子镀Cr-O-N复合涂层结构及性能的影响

来源期刊：材料保护2017年第8期

论文作者：陈琦 黄绍服

文章页码：42 - 46

关键词：多弧离子镀;Cr-O-N复合涂层;N₂∶O₂流量比;微结构;力学性能;

摘    要：目前,关于N₂∶O₂流量比如何影响Cr-O-N涂层结构和性能的报道较少。采用多弧离子镀技术在硅片（100）和硬质合金基底上沉积了一系列不同N₂∶O₂流量比的Cr-O-N复合涂层;采用X射线衍射仪分析涂层晶体结构;采用共聚焦显微拉曼光谱仪分析薄膜氧化物相结构;采用扫描电镜观察涂层形貌,并通过能谱仪分析其成分;利用原子力显微镜观察涂层表面三维形貌;采用显微硬度仪测量涂层硬度;通过球-盘摩擦磨损仪测量涂层摩擦磨损性能,系统地研究了O₂流量占比对复合涂层结构和性能的影响。结果表明:Cr-O-N复合涂层由CrN和Cr₂O₃复合相组成;随着沉积过程中O₂流量占比的增加,涂层中N和Cr的含量呈下降趋势,而Cr₂O₃含量逐渐增加;随着O₂流量占比的增加,涂层表面形貌发生变化,涂层表面粗糙度在氧气占比为0.34时达到最大值85.86 nm,此时涂层具有最低的摩擦系数0.48;Cr-O-N涂层的硬度高于CrN和Cr₂O₃涂层,摩擦系数比CrN涂层高,但低于Cr₂O₃涂层。