磁控溅射电流对刀具表面Al/Cr-DLC膜组织和力学性能的影响

摘要

为获得膜基结合力更高的刀具,选择Al/Cr金属作为过渡层,分析了不同溅射电流下Al/Cr-DLC膜的组织和力学性能,膜厚都在1.50~1.70μm左右。结果显示:随着溅射电流增加,过渡层厚度变化不明显;增大溅射电流后,膜层中的Cr、Al比例也随之增加,过渡层可以促进元素更快扩散;各膜层拉曼光谱都在1000~2000 cm^(-1)区间形成了非晶碳的非对称峰。随着溅射电流的增大,Cr、Al元素在膜中的含量也明显提高。增大溅射电流后,膜层中形成了更高比例的Al和Cr,而I_(D)/I_(G)的比值先增大再减小,最大比值出现于3.0 A电流下。逐渐增大溅射电流的过程中,残余应力先减小再升高,最低残余应力出现于溅射电流为3.0 A下。当膜层中存在过渡层时,内应力发生了显著降低。当溅射电流由1.0A升高至3.0 A时,膜层的硬度和弹性模量都出现了降低。