TiN,TiC和Ti(C,N)涂层的性能及影响因素研究

TiN和TiC同属于NaCl形式的晶体结构,是同构互溶性的。Ti（C,N）是两者的固溶体。TiN和TiC及Ti（C,N）涂层具有优良的力学和摩擦学性能,作为硬质耐磨涂层,已用于切削刀具、钻头和模具等场合,具有广泛的应用前景。综述了国内外关于这 3种涂层的研究成果。研究了影响其性能的若干因素,比较了它们的性能差异,为进一步优化涂层的性能及合理地选用涂层提供了参考。进一步的研究方向是高、低温及恶劣环境下涂层的性能以及更大载荷下涂层的摩擦学性能等。一些重要结果如下: （1）对TiN涂层而言,用CAPD比用CAIP制备时,涂层的摩擦因数小、结合强度大、硬度小;脉冲电压从 550V增大到 750V时,涂层脆性增加、结合强度减小;在多弧离子镀工艺中,500℃是最佳沉积温度,此时涂层的硬度和结合强度均最大。（2）对用反应磁控溅射制备的TiC涂层而言,用C2H2 比用CH4 制备时,涂层的硬度大;CH4 分压在 0. 02 0. 04Pa范围内为最佳,此时TiC涂层的硬度和弹性模量最大,分别是 30. 9GPa和 343. 0GPa。 （3）对Ti（C,N）涂层而言,随CH4:N2或C2H2:N2 流量比的增大,其硬度增大;CH4:N2 分压比对摩擦因数和磨损量的影响还与载荷的大小有关;TiCxN1-x涂层的硬度和弹性模量随x值而变化,当x为 0. 6左右时,硬度取最大值 45GPa,当x值为 0. 43左右时,弹性模量