氮化鈦涂層如何提高磨損性能

一、選擇好的涂層工藝

氮化鈦涂層可作為耐磨涂層使用于各種切削刀具上，可是需要注意的是不同的涂層制備工藝會發(fā)生不同的耐磨性能，我們要選擇更優(yōu)異的涂層制備工藝。

傳統(tǒng)的氮化鈦涂層制備工藝為多弧離子鍍氮化鈦涂層，這種工藝由于離子能量高、離化率高、膜層細(xì)密、附著力強(qiáng)等優(yōu)點，所制備的氮化鈦硬質(zhì)膜廣泛使用于材料表面裝修和各種工模具表面強(qiáng)化。可是，多弧離子鍍技術(shù)也存在表面粗糙、連續(xù)性差等缺點，導(dǎo)致其耐磨性能較差。因此，我們改用新的涂層工藝制備氮化鈦涂層。

低溫磁控濺射氮化鈦涂層硬度高，抵觸系數(shù)低，抵觸副磨損量小，耐磨性優(yōu)于多弧離子鍍氮化鈦涂層。相同條件下，磁控濺射堆積的氮化鈦薄膜磨損表面較為光滑，僅出現(xiàn)輕微的劃痕，無顯著溝槽狀磨痕，而多弧離子鍍堆積的氮化鈦薄膜經(jīng)磨損實驗后表面有顯著溝槽。這可能是由于低溫磁控濺射氮化鈦涂層表面光滑，涂層連續(xù)性好，表面細(xì)密，抗磨擦磨損性能優(yōu)于普通多弧離子鍍堆積的氮化鈦薄膜。

二、引入新的金屬元素

過渡族金屬氮化物常常具有高的硬度和耐磨性，氮化鈦等涂層材料廣泛使用于削切刀具以及機(jī)械零件的表面強(qiáng)化，可是跟著現(xiàn)代加工技術(shù)的飛速展開，傳統(tǒng)的氮化鈦材料已無法完全滿足機(jī)械零件以及削切刀具的力學(xué)性能要求。因此，科研學(xué)者將金屬元素引入氮化鈦涂層中，以提高其力學(xué)性能，特別是抵觸磨損性能。

通過相關(guān)研討標(biāo)明，在氮化鈦涂層中參加鉬元素構(gòu)成的涂層顯微硬度增加，并且提高了其耐磨性能，磨損率低，涂層的抵觸系數(shù)隨鉬元素含量升高而降低，這是由于抵觸過程中構(gòu)成了有自光滑效應(yīng)的三氧化鉬，因此抵觸系數(shù)隨鉬元素含量升高而降低。

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