[00030240]MeSiN基纳米复合涂层的工业应用
联系人： 岭南师范学院
所在地：广东 湛江市
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技术详细介绍
MeSiN基纳米复合涂层具有高硬度、高韧性、优异的高温稳定性和热硬性、高的抗氧化性等优点，适应于高速加工难加工材料对刀具涂层的高硬度、高韧性、高耐磨性和高温性能的要求。但MeSiN纳米复合涂层的工艺重复性和普及性存在问题，部分原因与涂层体系的设计有关。多层或梯度的涂层设计可显著提高涂层刀具的切削性能，实现各层所具有的复合功能。研究发现三元或四元氧化物和氮氧化物具有优异的抗氧化性能、热稳定性以及高温抗裂性。因此，可以通过涂层成份和结构设计利用MeSiN纳米复合涂层的高硬度和高温稳定性，在涂层表面生长一种具有抗高温氧化、低热导率、及低摩擦系数的氮氧化物表面层，从而达到有效降低高速切削力和切削磨损，提高刀具涂层的寿命的目的。
本项目提出一种多层涂层结构体系：渐变结构纳米多层支撑层/纳米复合层/表面抗氧化层(CrN-CrAlN/CrAlSiN/CrAlON)，采用高功率脉冲等离子增强型磁控溅射技术（HIPIMS）沉积并研究表面抗氧化层CrAlON对这种涂层硬度、应力、结合力、微结构及高速硬铣削淬硬钢性能的影响。本项目将为纳米复合涂层刀具在先进高速切削加工中获得广泛应用提供借鉴。
涂层成分或结构在空间呈梯度分布，提高刀具涂层的韧性及结合强度。
1表面抗氧化层：采用HIPMS制备，具有较光滑的表面及较高的抗氧化及抗裂纹产生能力。
2纳米复合涂层：采用HIPMS制备，具有高强度、硬度和高抗氧化性能。
3.CrN-CrAlN支撑层：纳米多层结构，采用HIPMS及脉冲直流制备，减小内应力，提高韧性和强度。
