加入10Si对阴极电弧蒸镀TiAlSiN涂层的影响

摘要

研究加入10%Si（摩尔分数）对Ti Al Si N涂层的影响。采用阴极电弧蒸镀在WC-Co基体上沉积Ti0.5Al0.5N、Ti0.5Al0.4Si0.1N和Ti0.55Al0.35Si0.1N涂层,通过X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电镜（SEM）、纳米压痕测量和划痕试验研究涂层的显微组织和力学性能,探讨Si对涂层的性能和结合失效模式的影响机理。结果表明：加入10%Si后,涂层中形成非晶Si3N4包覆（Ti,Al,Si）N纳米晶的纳米复合结构。TiAlSiN涂层的硬度和韧性升高,但结合强度下降。与Ti0.55Al0.35Si0.1N涂层相比,Ti0.5Al0.4Si0.1N涂层的硬度较高但韧性较低。TiAlN涂层由于韧性低、界面结合强,因此结合失效模式以楔形剥落为主。Ti AlS iN涂层由于韧性改善、但界面结合变差,因此结合失效模式以屈曲剥落为主。