TiAICN涂层附着力：基体粗糙度与硬度的影响

本文探讨了基体粗糙度和硬度对TiAICN涂层附着力的影响，该研究基于2014年的论文，由陕西科技大学机电工程学院和咸阳恒信纺机器材有限公司的研究团队共同完成。研究对象是GCrl5轴承钢基体，采用多弧离子镀技术在低温（175℃）下沉积TiAICN涂层。通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、能谱分析(EPMA)、X射线衍射(XRD)以及附着力测试，对涂层的形貌和性能进行了深入分析。 研究结果显示，基体的平整度对涂层表面有直接影响，基体越平整，涂层表面也越光滑。随基体粗糙度的增加，涂层的附着力呈现下降趋势，当基体粗糙度降低到0.01μm时，附着力达到峰值，即42.8N。这表明平滑的基体表面有利于提高涂层的粘附稳定性。 另一方面，基体硬度与膜/基附着力的关系表现为正相关。当基体硬度达到835HV0.01时，附着力最大，为31.2N。这一发现表明，硬质基体提供了更好的结合力基础，有利于涂层的牢固附着。 在涂层的微观结构分析中，研究人员发现TiAICN涂层的晶体结构主要为面心立方(fcc-TiN)，并且X射线衍射图谱中未检测到AIN相。这表明TiN相在TiAICN涂层中的主导地位，可能是因为TiN相在性能上优于AIN相，更适合在这种环境下形成稳定的附着层。 本文的关键知识点包括：电弧离子镀技术的应用、TiAICN涂层的制备条件、基体表面处理对涂层性能的影响、以及涂层中TiN相的主导作用。这些发现对于优化金属表面处理工艺，提升涂层的附着力和耐用性具有重要的理论指导意义。