基体、过渡层偏压和涂层厚度对氧化铬涂层结晶取向的影响

摘要

硬质涂层的结晶取向会受多种因素的影响,其影响机制存在很多争议。采用电弧离子镀方法,分别在硬质合金YT15、单晶硅片以及高速钢(HSS)表面沉积了纯铬过渡层和不同厚度的Cr2O3涂层。用扫描电子显微镜(SEM)观察了涂层的断面形貌,用X射线衍射(XRD)研究了涂层的结晶取向。研究发现:涂层生长初期主要表现为[006]取向;过渡层偏压会使涂层的[006]衍射峰的相对强度降低25%以上;基体的晶粒越细,越不利于[006]取向,有利于[104]和[116]取向;随着涂层厚度增加,[006]相对强度降低21%~44%,[104]和[116]的相对强度分别增加11%~25%和11%~19%。通过分析结晶取向的变化,发现结晶取向符合表面能最小化原理,并受结晶和生长条件的共同影响。