常州真空镀膜氮化钛加工

研究新工艺、新材料在齿轮上的应用，提高齿轮的质量和性能，降低生产和使用成本，减少噪音，减少能源和资源消耗具有十分重要的意义。“齿轮表面陶瓷生长工艺的研究”主要研究齿轮表面陶瓷的生长，实现陶瓷生长层与本体紧密结合，为高韧性、耐磨耐热、长寿命的齿轮提供重要的理论依据和试验数据。主要有以下几个方面：①对32Cr2MoV钢离子渗氮进行了研究。通过离子渗氮，提高了32Cr2MoV钢表面硬度，并形成了一定深度的硬化层，为后续的多弧离子镀氮化钛(TiN)陶瓷涂层提供了良好的支撑。②离子渗氮与多弧离子镀复合处理的研究，采用正交试验法，运用多弧离子镀，在32Cr2MoV钢渗氮基体上镀覆TiN陶瓷，研究多弧离子镀各工艺参数对TiN陶瓷性能的影响，优化出了一种工艺，并通过该工艺获得了性能优良的TiN陶瓷涂层。③对32Cr2MoV钢、渗氮层及TiN陶瓷进行了微观结构的分析，研究其结构对整个材料性能的影响。研究了表面TiN陶瓷材料的耐腐蚀性能。④对32Cr2MoV钢氮化与复合处理试样进行了滚子试验，研究其摩擦磨损性能，试验表明：材料经过复合处理后较氮化有更好的抗摩擦磨损性能。⑤制备出了表面陶瓷齿轮，为研究表面陶瓷齿轮的承载能力、磨损、疲劳等性能提供了条件。400℃下制备的碳掺杂氮化钛涂层(C-TiN-400℃),其导电性与耐蚀性均得到明显提升。常州真空镀膜氮化钛加工

40、氮化钛涂层所具有的硬度值在维氏硬度（HV）2500以上，在刀具上涂敷3~5微米的氮化钛涂层，刀具就能拥有更高的耐磨性和耐热性，大幅度提高刀具寿命和切削加工效率。例如，齿轮滚刀经氮化钛涂敷后寿命能延长3~4倍，因而可在切削齿轮时可提高切削速度，从而减少了加工时间和成本。氮化钛的涂层沉积工艺为物物理相沉积（PVD），是在真空条件下将钛蒸发，并与氮发生反应在刀具表面形成一层非常硬的复合薄膜。这种加工过程较为重要的特征是在加工时温度适合保持在350℃左右，因而高速钢刀具的固有特性及尺寸都不会受到影响。氮化钛涂层刀具由于其优异性能，很快在工业发达国家得以推广使用，并为机械加工行业带来巨大的经济效益。日本是该领域的靠前者之一，许多日本的刀具公司都能供应含有氮化钛涂层的产品，其中有些卖给了欧洲部分国家和美国，多数进入了日本本国市场。我国对氮化钛涂层刀具的使用起步较晚，但已有不少厂家开始推广使用，经济效益极为可观。常州真空镀膜氮化钛加工TiN熔点为2950℃，密度为5.43-5.44g/cm3，莫氏硬度8-9，抗热冲击性好。

表面涂层技术已成为提高材料抗疲劳和抗磨损性能的重要手段。许多零部件,例如刀具、齿轮和轴承等,通过表面涂层,改善接触性能。但由于涂层制造过程中不可避免的缺陷以及涂层基体之间弹性参数不连续性,在接触应力作用下涂层结构易产生裂纹,随着裂纹的扩展,引起涂层的剥落而造成零件的失效。为满足涂层结构在工程应用中的可靠性要求,需要研究在摩擦接触条件下涂层结构的失效机理。本文主要完成了以下工作:1利用等离子辅助化学气相沉积技术制备厚度为10μm的氮化钛涂层,其基体为高速钢。利用显微硬度仪测量得到涂层的硬度约为2000HV4000HV,利用纳米压痕仪测量得到涂层的弹性模量和断裂韧度分别为590GPa和3.30MPa·1/2m。划痕法本质上属于摩擦接触问题,可通过扫描电镜对涂层划痕表面进行观察与分析,结果表明在涂层表面产生了平均间距约为5.1μm弧形裂纹,同时测得涂层表面的摩擦系数约为0.25。

TiN薄膜用于高温大气稳定太阳能吸收层的研究开始于1984年，较好近(Ti，A1)N涂层也被建议应用于太阳能选择吸收层和太阳能控制窗口，这主要是因为(Ti，AI)N涂层耐高温的特点。关于TiN和TiA1N涂层在太阳能领域的应用。目前仍处在尝试和探索之中。用TiN薄膜涂覆在IF—MS2上。可以提高二钼化硫润滑剂的耐磨性。用TIN薄膜涂覆在IF—MS2上，因为它具有的高硬度、高熔点、高磨损抵抗力，优良的化学稳定性等特点，因此可以在提高飞机和航天器的发动机等零件的润滑性能的同时，又可以保证航天零件的耐高温和耐摩擦性能。许多日本的刀具公司都能供应含有氮化钛涂层的产品，其中有些卖给了欧洲部分国家和美国，多数进入日本市场。

1.氮化钛是一种新型的多功能金属陶瓷材料它的熔点高，硬度大、摩擦系数小是热和电的良导体。首先氮化钛是用于较为度的金属陶瓷工具、喷汽推进器、以及火箭等优良的结构材料。另外氮化钛有较低的摩擦系数可作为高温润滑剂。氮化钛合金用作轴承和密封环可显示出优异的效果。氮化钛有较高的导电性可用作熔盐电解的电极以及点触头、薄膜电阻等材料氮化钛有较高的超导临界温度是优良的超导材料。尤其引人注目的是氮化钛涂层及其烧结体具有令人满意的金黄色，作为代金装饰材料具有很好的仿金效果、装饰价值并具有防腐、延长工艺品的寿命。目前由于含氨金属陶瓷工具的开发，而使氨化钛粉末的需要急剧增加起来而且国际上代金装饰技术发展相当快氮化钛在这方面的应用具有十分广阔的前景。氮化钛涂层具有令人满意的金黄色，作为代金装饰材料具有很好的仿金、装饰价值并有防腐、延长工艺品的寿命。南京注塑模具氮化钛镀黑钛

究纯钛铸件表面镀制氮化钛薄膜后在氟环境中的耐腐蚀性。实验组较对照组的表面侵蚀明显减轻。常州真空镀膜氮化钛加工

采用物物理相沉积法(PVD)在45钢基体表面沉积了TiN和TiAlN涂层.用3种载荷在摩擦磨损试验机上分别对45钢、TiN和TiAlN涂层进行了摩擦试验,用5种载荷分别对3种试样进行了磨损试验,用表面轮廓检测仪检测了3种试样的体积磨损,用划痕仪测量了涂层的临界载荷.研究结果表明:随着载荷的增大,TiAlN和TiN涂层的摩擦系数有较大的下降趋势,TiAlN、TiN有降低摩擦系数的作用,其中TiN的效果更好.45钢、TiN与TiAlN的磨损量都会随载荷的增大而增大.TiN、TiAlN涂层比45钢有较明显的耐磨损的能力,TiAlN涂层比TiN涂层的抗磨损能力更强.45钢的比磨损率趋近于线性变化,TiAlN、TiN涂层的比磨损率趋近于非线性变化.TiN涂层的临界载荷高于TiAlN涂层的临界载荷.常州真空镀膜氮化钛加工