刘安强，袁建鹏，谢建刚

（1. 矿冶科技集团有限公司，北京100160；2. 北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心，北京 102206；3. 特种涂层材料与技术北京市重点实验室，北京 102206）

0 引言

TiAlN 薄膜是在传统的二元TiN 薄膜基础上添加Al 元素制备的一种新型多元薄膜。研究发现，在TiN 膜层中添加了Al 元素，可获得综合性能更加优异的TiAlN 膜层，如高硬度、强附着力、高耐磨性，优良的抗高温氧化性和耐腐蚀性能等，从而可有效延长零部件的使用寿命[1-8]，已被广泛应用于高速切削和微润滑切削刀具等机械加工领域[9-10]。由于TiAlN 优异的综合性能，近年来这类超硬质薄膜也在其它技术领域得到了广泛的应用，如半导体器件、光学仪器、飞机发动机的压气机叶片、发动机动力系统传动轴承等部件[11-12]。在这些应用中，薄膜的耐腐蚀性能已经成为影响零部件安全性和可靠性的重要因素之一。目前，有关TiAlN 薄膜的研究主要集中在制备方法、微观组织结构及力学性能等方面[13-17]，而对沉积工艺参数的研究却少有报道。

本文采用非平衡磁控溅射技术在低合金钢表面沉积了TiAlN 薄膜，研究了沉积工艺参数对薄膜微观形貌、力学性能及耐腐蚀性能的影响规律，通过扫描电镜、纳米力学探针、划痕测试仪对薄膜的微观形貌和力学性性能进行了观察与测试分析，并利用盐雾试验和电化学极化测试研究了薄膜在含Cl 环境中的腐蚀行为。

1 薄膜制备与测试方法

1.1 薄膜制备

本实验采用JCP-600 型高真空磁控溅射镀膜机进行TiAlN 薄膜沉积，用纯度为99.9%、尺寸为Ø75mm×4mm 的金属Ti 靶、Al 靶作为溅射靶材，工作气体为高纯氩气，反应气体为高纯氮气。……