钛合金表面电弧离子镀TiN/TiAlN多层复合涂层的组织及抗氧化性能研究

Microstructure and Inoxidizability of TiN/TiAlN Coating on TC4 by Arc Ion Plating

摘要:

运用电弧离子镀技术,采用独立的钛、铝靶材,在钛合金表面制备了TiN/TiAlN多层复合涂层,利用SEM、EDS对涂层微观组织结构进行了分析,并在800℃条件下测试了涂层抗氧化性能.结果表明:多层复合涂层厚度约为2.5 μm.经镀膜,试样表而粗糙度有升高的趋势,Ra值由初始0.049μm升高到0.541λm.涂层表面以TiAlN TiN相为主,经氧化后,涂层最表层的氮化物已发生分解,并生成了Al,Ti的氧化物,在高温时阻碍了氧向涂层内部扩散,使得涂层内部仍具有TiN和TiAlN的相结构.复合涂层经800℃,19 h空气氧化后,涂层表面仍保持完整,氧化增重率低于无涂层样品.氧化19 h后涂层增重率约为0.2 mg/cm2.h.

关键词:钛;电弧离子镀;TiN;TiAlN;复合涂层;抗氧化;合金表面;电弧离子镀;TiAlN;多层复合涂层;组织;氧化性能;研究;Microstructure;Arc Ion Plating;样品;增重率;空气氧化;结构;内部扩散;高温时;氧化物;分解;发生;氮化物;最表层

Abstract:

Key words:钛;电弧离子镀;TiN;TiAlN;复合涂层;抗氧化;合金表面;电弧离子镀;TiAlN;多层复合涂层;组织;氧化性能;研究;Microstructure;Arc Ion Plating;样品;增重率;空气氧化;结构;内部扩散;高温时;氧化物;分解;发生;氮化物;最表层