硬质合金复合涂层的结合强度与失效机理

摘要

通过4种硬质合金基体和3种TiN/TiCN/Al<,2>O<,3>TiN复合涂层的组合,采用化学气相沉积(CVD)法制备12种涂层顾质合金样品,借助划痕试验机、扫描电镜和能谱仪测定涂层与基体的结合强度,观察划痕的形貌,测定划痕的微区成分.结果表明,基体成分和WC的晶粒度,以及涂层的成分和厚度对涂层与基体的结合强度有明显影响,增大基体中WC的晶粒度和Co含量、或减少基体中立方碳化物的含量均可提高基体与复合涂层的结合强度.随着涂层层数和厚度增加,涂层之间结合强度有所降低,含TiCN涂层样品的结合强度高于含Al<,2>O<,3>涂层样品的结合强度.此外,结合划痕试验和扫描电镜观察结果,讨论了复合涂层逐层破损的失效机理.