C靶功率对TiWCN复合膜微结构、力学性能和摩擦磨损性能的影响

分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2016-11-04 合作期刊: 《金属学报》

喻利花 董鸿志 许俊华

摘要： 采用磁控溅射仪制备了一系列不同C靶功率的TiWCN复合膜。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、纳米压痕仪和高温摩擦磨损仪等对TiWCN复合膜的微结构、力学性能和摩擦磨损性能进行了表征。结果表明：TiWCN复合膜由面心立方结构的TiWCN相和六方结构的Ti2N相组成；随着C靶功率增大，薄膜硬度先升高后降低，室温摩擦系数逐渐减小，而磨损率先减小后增大。当C靶功率为90W时，硬度达到最大值，为35.97GPa；磨损率获得最小值，为1.26×10-5mm3N-1m-1。当C靶功率为120W时，摩擦系数最小，为0.322。当温度低于370℃时，TiWCN复合膜的摩擦系数和磨损率小于TiWN薄膜；当温度超过370℃时，TiWCN复合膜的摩擦系数和磨损率大于TiWN薄膜。研究表明，C添加到TiWN薄膜中提高了薄膜的力学性能和常温摩擦磨损性能，而薄膜的高温摩擦磨损性能并未得到改善。

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