本文研究了不同程度合金化高速鋼非涂層和物物理相沉積TiN涂層試樣的抗干滑動磨損性能、磨損機理以及不同高速鋼車刀片切削40Cr、GCr15和1Crl8Ni9Ti不銹鋼時涂層和非涂層刀具的切削性能。試驗表明,TiN涂層高速鋼耐磨性較非涂層鋼提高近一個數量級。低合金高速鋼D950和Vasco Dyne的耐磨性不亞于通用高速鋼M2。涂層試樣磨損機理主要為粘附-接觸疲勞剝落磨損。涂層刀具切削性能較非涂層刀具大為提高。涂層低合金高速鋼刀具性能不亞于涂層通用高速鋼M2。試驗結果表明,TiN涂層的應用為高速鋼特別是低合金高速鋼的開發應用提供了廣闊的前景,涂層刀具在中硬及難加工材料的切削加工方面有著應用的潛力。無論在空氣中還是重油環境下，TiN涂層摩擦系數均高于DLC涂層，耐磨性低于DLC涂層。威海耐磨氮化鈦

研究新工藝、新材料在齒輪上的應用，提高齒輪的質量和性能，降低生產和使用成本，減少噪音，減少能源和資源消耗具有十分重要的意義。 “齒輪表面陶瓷生長工藝的研究”主要研究齒輪表面陶瓷的生長，實現陶瓷生長層與本體緊密結合，為高韌性、耐磨耐熱、長壽命的齒輪提供重要的理論依據和試驗數據。主要有以下幾個方面： ① 對32Cr2MoV鋼離子滲氮進行了研究。通過離子滲氮，提高了32Cr2MoV鋼表面硬度，并形成了一定深度的硬化層，為后續的多弧離子鍍氮化鈦(TiN)陶瓷涂層提供了良好的支撐。 ② 離子滲氮與多弧離子鍍復合處理的研究，采用正交試驗法，運用多弧離子鍍，在32Cr2MoV鋼滲氮基體上鍍覆TiN陶瓷，研究多弧離子鍍各工藝參數對TiN陶瓷性能的影響，優化出了一種工藝，并通過該工藝獲得了性能優良的TiN陶瓷涂層。 ③ 對32Cr2MoV鋼、滲氮層及TiN陶瓷進行了微觀結構的分析，研究其結構對整個材料性能的影響。研究了表面TiN陶瓷材料的耐腐蝕性能。 ④ 對32Cr2MoV鋼氮化與復合處理試樣進行了滾子試驗，研究其摩擦磨損性能，試驗表明：材料經過復合處理后較氮化有更好的抗摩擦磨損性能。 ⑤ 制備出了表面陶瓷齒輪，為研究表面陶瓷齒輪的承載能力、磨損、疲勞等性能提供了條件。無錫真空鍍膜氮化鈦生產企業氮化鈦具有良好導電性、高熔點、高硬度及耐磨耐酸堿腐蝕等特性，在開發高耐用的催化劑載體領域具應用前景。

明顯早應用的刀具PVD涂層材料是TiN，是將靶材（金屬固體材料）轉換成電離狀態，在電場作用下金屬離子在工件表面與活化了的氮形成2～4μm厚的薄膜涂層，具有較高的硬度和耐磨性，抗氧化溫度在550～600℃；而進入本世紀后，使用具有一定原子比的鈦鋁合金靶作為靶材， 通過磁控濺射法制得的TiAlN涂層正逐漸代替TiN涂層成為主流涂層，其最高工作溫度可達1 150℃，更好得滿足這種高速高溫切削的需要。其實質是在切削刀具的表面沉積一層具有致密結構、高硬度、熱穩定性、耐磨性和抗氧化性良好的硬質薄膜。

氮化物涂層具有硬度高、耐磨性好、良好的抗氧化性、抗粘附性等性能,常用做刀具的保護涂層。304不銹鋼和鈦合金因為良好的性能而在生活中應用適合,但由于在加工時會出現加工硬化、切削溫度較高、刀具粘結等缺陷,是比較典型的難加工材料。而使用涂層刀具能有效改善刀具的切削性能,并能延長刀具的使用壽命。市場上常用Al CrN和Al TiN涂層來切削這兩種材料。但是這兩種材料容易在刀具表面產生粘附層,會影響刀具的使用壽命,為了改善“粘刀性”,需要先了解不同刀具在不同涂層上的粘附機理。TiN涂層已被廣泛應用于航空、工模具、電子等加工領域，并且在刀具、模具等方面有力推動了制造業的發展。

50.本實驗應用離子束輔助沉積技術在磁性附著體銜鐵鐵鉻鉬合金表面制備氮化鈦納米膜，希望通過氮化鈦納米膜優異的理化性能，增強磁性附著體的耐蝕性和耐磨性，從而改進磁性附著體的性能，并且對鐵鉻鉬合金材料本體特性沒有影響。實驗結果表明：第四軍醫大學碩土學垃論文1．離子束輔助沉積技術可以在鐵鉻銅軟磁合金表面獲得非常致密與基體結合力極強的氮化鈦納米膜，膜與基體界面的結合力在65N—75N之間，完全能夠滿足實驗及臨床長期應用。2．鐵鉻鑰合金表面鍍氮化鈦納米膜處理前后磁性附著體磁力數值無明顯改變，方差分析統計學處理，p勸．05，無統計學差別。即鍍膜后磁固位力無改變。對磁性附著體的銜鐵軟磁合金進行鍍膜處理，來研究改進磁性附著體性能是可行的c3．由自腐蝕電位所反映的腐蝕傾向；極化曲線反映的耐腐蝕性能；極化電阻、腐蝕電流密度反映的腐蝕速度等電化學指標均表明經IBAD制備氮化鈦納米膜的鐵鉻鋁合金較未做表面鍍膜處理的合金耐腐蝕性高。4．制備氮化鈦納米膜組顯微硬度值明顯高于未鍍膜組有明顯性差異，氮化鈦納米膜能夠明顯提高鐵鉻用合金的顯微硬度，增強其耐磨性能。TiN熔點比大多數過渡金屬氮化物的熔點高，而密度卻比大多數金屬氮化物低。舟山壓鑄模具氮化鈦加工中心

氮化鈦涂層具有令人滿意的金黃色，作為代金裝飾材料具有很好的仿金、裝飾價值并有防腐、延長工藝品的壽命。威海耐磨氮化鈦

在深亞微米(0.15μm及以下)集成電路制造中，后段工藝日趨重要，為降低阻容遲滯(RCDelay)，保證信號傳輸，減小功耗，有必要對后段工藝進行改進，Via阻擋層MOCVD(Metal-organicChemicalVaporDeposition，金屬有機物化學氣相淀積)TiN是其中重要研究課題之一。本論文基于薄膜電阻的理論分析，從厚度、雜質濃度和晶體結構三大薄膜電阻影響因素出發系統研究MOCVDTiN材料在平面薄膜上和真實結構中的各種性質，重點是等離子體處理(PlasmaTreatment，PT)下的晶體生長，制備循環次數的選擇對薄膜雜質濃度、晶體結構及電阻性能的影響，不同工藝薄膜在真實結構中物理形貌、晶體結構和電阻性能的表現和規律，超薄TiN薄膜(＜5nm)的實際應用等。俄歇能譜、透射電子顯微鏡和方塊電阻測試證明PT作用下雜質濃度降低，同時晶體生長，薄膜致密化而電阻率降低。PT具有飽和時間和深度，較厚薄膜需多循環制備以充分處理，發現薄膜厚度較小時(本實驗條件下為4nm)，增加循環次數雖然進一步降低了雜質濃度，但會引入界面而使薄膜電阻率增加。通過TEM觀測發現由于等離子體運動的各向異性，真實結構中PT效率在側壁遠低于頂部和底部，這導致側壁薄膜在PT后更厚。威海耐磨氮化鈦

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