强流脉冲电子束作用下TiCN涂层微观结构变化与性能研究

作     者：韩晶 周时雨 葛飞宇 曹甫洋 关锦彤 张从林 万浩 关庆丰 HAN Jing;ZHOU Shiyu;GE Feiyu;CAO Fuyang;GUAN Jintong;ZHANG Conglin;WAN Hao;GUAN Qingfeng

作者机构：江苏大学材料学院镇江212013 株洲钻石切削刀具股份有限公司株洲412007 盐城工学院材料学院盐城224051 泰州学院机电工程学院泰州225300 

出 版 物：《真空科学与技术学报》 (Chinese Journal of Vacuum Science and Technology)

年 卷 期：2023年第43卷第7期

页      面：593-599页

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）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金项目(No.52001273) 江苏省青年自然科学基金项目(No.BK20201062)。 

主　　题：强流脉冲电子束(HCPEB) TiCN涂层 显微硬度 摩擦磨损 

摘      要：采用化学气相沉积(CVD)技术在硬质合金基体表面制备TiCN涂层,随后利用强流脉冲电子束(HCPEB)对TiCN涂层表面进行辐照处理。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等仪器观察了HCPEB辐照前后TiCN涂层的微观结构变化,并对比分析了其显微硬度和耐磨性能。结果表明:HCPEB辐照前后TiCN涂层的相组成保持不变,但相衍射峰的位置发生偏移且有所宽化,表明涂层晶粒细化,同时涂层内部应力状态发生改变;辐照后涂层表面粗大的晶粒消失,涂层变得光滑平整;随着辐照次数的增加,涂层的厚度逐渐减小。显微硬度和摩擦磨损试验结果表明,HCPEB辐照显著增加了TiCN涂层的表面显微硬度,其耐磨性能得到显著提升。涂层表面粗糙颗粒的消除、涂层晶粒细化、高密度晶体缺陷的形成以及涂层内部残余应力的改变是HCPEB辐照TiCN涂层性能改善的主要原因。