张俊江

摘要：物理气相沉积（ PVD） TiN涂层是应用最广泛的一种表面强化技术。由于TiN 涂层具有高硬度、高粘着强度、低摩擦系数、好的抗腐蚀性的特点，已广泛应用于各个领域。特别是在工具行业， 70年代TiN涂层成功地用于刀具钻头等工具上，其使用寿命平均提高了2～ 10倍，引起了一场刀具革命。致使单一的TiN涂层在模具上的应用受到很大制约。原因在于一般模具钢基体较软，或涂层与基体结力不够，故在工作中钢基体不能有力支撑TiN涂层而发生早期破坏。而模具的质量和寿命高低直接影响工业制造的成本和零件的质量，因此人们寻找更为有效的办法。

关键词：物理气相沉积;TiN复合涂层进展;

前言：复合涂层质量指标主要通过涂层与基体结合强度来评定。因此，结合力决定了涂层是否可用。假如结合力差，镀层将发生脱落导致过早失效。镀层的结合力强度既取决于膜/基界面的物理和化学相互作用，同时也取决于界面区的显微组织。

一、PVD TiN涂层的发展概述

国内PVD涂层技术的研发工作始于20世纪80年代初，80年代中期研制成功中小型空心阴极离子镀膜机及高速钢刀具TiN涂层工艺技术。由于对刀具涂层市场前景的看好，国内引进了热阴极离子镀及阴极电弧（多弧）离子镀技术与装备。用离子镀技术制备的TiN硬质耐磨涂层，显著提高了高速钢刀具的寿命，减少刀具更换的次数，由于TiN涂层的使用，改善了工件的表面质量、提高了产品的合格率、降低了摩擦系数……