颜 培，邓建新，连云崧，赵 军，陈 振

（山东大学 机械工程学院，济南250061）

沉积时间对ZrTiN涂层微观结构及性能的影响

颜 培，邓建新，连云崧，赵 军，陈 振

（山东大学 机械工程学院，济南250061）

高速切削和干切削技术的发展，对刀具材料和刀具切削性能提出更高的要求，而对切削刀具进行涂层是提高其性能的重要途径［1］。涂层刀具是在韧性较好的刀体上涂覆一层或多层耐磨性好的难熔化合物，它结合了基体高强度高韧性和涂层高硬度高耐磨性的优点，既可实现刀具的高速切割和耐磨性的改善，又可提高工件的加工精度和加工质量，是切削刀具研制的重要方向［2］。

物理气相沉积技术制备的NaCl型结构的二元氮化物薄膜如TiN，CrN和ZrN等都成功应用于机械加工刀具、刃具、模具、耐磨涂层和耐腐蚀涂层［3－5］。但二元氮化物涂层也暴露出了抗氧化温度低、耐蚀性差、热硬度低等问题。TiCN，TiAlN，TiZrN和TiCrN等多元氮化物涂层比TiN与ZrN具有更优异的性能［6－10］。如ZrTiN涂层具有很高的硬度和强度、较低的摩擦因数、较好的抗氧化性能、高抗热震性能，在需要减少摩擦磨损的领域有着重要用途，成为硬质涂层研究的重要方向之一。国内外的学者对于沉积温度、基体偏压、氮气流量等工艺参数对ZrTiN涂层性能的影响进行了研究［11－16］，但是沉积时间对涂层性能及微观结构的影响方面的报道较少。

本工作采用离子束轰击辅助多弧离子镀膜法，选用独立的钛靶和锆靶，在硬质合金刀具材料YT15及YG8基体上制备ZrTiN涂层。主要研究在其余沉积工艺参数相同的情况下，不同沉积时间对所制备的ZrTiN涂层显微结构、物相组成、涂层的厚度、硬度及层－基结合力的影响。……