Si、Cr的加入对TiAlN涂层热稳定性能的影响

朱丽慧¹，胡涛¹，宋诚¹，孟吉炜¹，刘振宇²，刘一雄²

1. 上海大学材料科学与工程学院2. Kennametal Inc.

摘 要：采用阴极电弧蒸镀在WC-Co硬质合金基体上沉积Ti_0.45Al_0.55N、Ti_0.35Al_0.55Si_0.1N和Ti_0.3Al_0.55Cr_0.15N涂层,并在900℃下对涂层试样真空退火30 min和120 min。采用X射线衍射仪和显微维氏硬度计分析比较退火前后涂层的物相及硬度,研究Si、Cr的加入对Ti Al N涂层热稳定性能的影响。结果表明:在Ti Al N涂层中加入Si、Cr后涂层的硬度增加。900℃退火后,Ti_0.45Al_0.55N涂层的硬度逐渐下降,Ti_0.35Al_0.55Si_0.1N和Ti_0.3Al_0.55Cr_0.15N涂层的硬度则呈上升趋势,并且Ti_0.3Al_0.55Cr_0.15N涂层的硬度始终保持最高,而Ti_0.45Al_0.55N涂层的硬度最低。Si、Cr的加入能推迟涂层退火过程中软质的密排六方Al N相的形成,Cr还能延缓面心立方（TiAl）N相的调幅分解。Si、Cr的加入有效改善TiAlN涂层的热稳定性能,Ti_0.3Al_0.55Cr_0.15N涂层的热稳定性优于Ti_0.35Al_0.55Si_0.1N。

关键词：TiAlN涂层;阴极电弧蒸镀;热稳定性;相结构;硬度;