张 平，张二亮，马 琳，蔡志海

(装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室，北京100072)

近年来利用陶瓷材料来改善金属的表面性能越来越受国内外的广泛关注。而TiN由金属键和共价键混合而成，兼具高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损以及良好的导电性、导热性等一系列优点［1］，因此，TiN涂层在刀模具、金属陶瓷、被覆材料和电触点等领域都具有重要应用价值和广阔应用前景［2］。常见的制备TiN涂层的方法如反应等离子喷涂技术，沉积层厚，但气孔率高［3］;反应磁控溅射法，沉积效率低，成本高［4］;化学气相沉积，成膜速度快、纯度高、沉积表面光滑等，但需高温、高真空等环境条件［5］。上述问题均限制了这些工艺在工程应用和装备维修中的推广使用。

原位反应电火花沉积合成技术［6］，把电火花沉积技术和原位合成技术有机地结合起来，通过瞬间高频释放产生火花放电，作为反应组元的保护气体被击穿电离，电极与基体之间产生高温、高压微区［7－9］，在微电场作用下离子态的电极材料熔渗到基体表面。同时，与电极、基体化合反应生成含TiN陶瓷相的反应沉积层。该方法不仅可修复工模具的外形，甚至可以进一步改善工件的硬度和耐磨性能［10］，其优越的可操作性和应急修复能力使其在工业应用和战场快速维修上具有其他工艺无法企及的优点［11］。

笔者分析了工艺参数对反应沉积层厚度的影响规律，考察了沉积层的微区力学性能，进一步研究了电火花沉积层的界面形貌、元素组成和相分布，并探讨了其作用机理。……