非连续金刚石/Ta基碳化物复合涂层结构及性能

作     者：曹锋 高洁 刘红军 王永胜 黑鸿君 于盛旺 刘克昌 CAO Feng;GAO Jie;LIU Hong-jun;WANG Yong-sheng;HEI Hong-jun;YU Sheng-wang;LIU Ke-chang

作者机构：太原理工大学材料科学与工程学院太原030024 尤洛卡精准信息工程股份有限公司泰安271000 华阳新材料科技集团有限公司阳泉045000 

出 版 物：《中国有色金属学报》 (The Chinese Journal of Nonferrous Metals)

年 卷 期：2023年第33卷第3期

页      面：839-849页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51901154) 山西省科技重大专项资助项目(20181102013) 山西省自然科学基金资助项目(201901D211092) 山西省“1331工程”资助项目。 

主　　题：硬质合金 双辉等离子表面合金化 非连续金刚石/Ta基碳化物复合涂层 碳化-沉积 耐磨性能 结合性能 

摘      要：为提升硬质合金的硬度和耐磨性,改善其与金刚石涂层的结合强度,先用双辉等离子表面合金化技术在其表面制备Ta金属层,再用化学气相沉积法对Ta金属层进行碳化-沉积复合处理,制备出非连续金刚石/Ta基碳化物复合涂层。研究了源极与工件极电位差对金属层的影响以及复合涂层的结构与性能。结果表明:制备的金属层均由连续致密的胞状α-Ta组成;随电位差的增大,Ta金属层的显微硬度和结合强度均先升高后降低;电位差为240 V时,Ta金属层的显微硬度和结合力最高,分别达1151HV0.2和117 N;碳化-沉积后,涂层由表面离散分布的非连续金刚石颗粒和TaxC(TaC、Ta2C)组成,其显微硬度提高至基体的1.8倍,磨损率仅为基体的45%。非连续金刚石/Ta基碳化物复合涂层具有良好的结合性能,能有效提升硬质合金的硬度和耐磨性能。