氮氩比对模具钢表面镀CrAlN薄膜形貌和性能的影响

目的 提高H13模具钢的表面性能,延长模具使用寿命.方法 采用多弧离子镀技术,以氮气作为反应气体,通过改变氮气流量的方法制备出不同原子含量的CrAlN薄膜,研究氮氩比对CrAlN薄膜表面形貌、组织结构、硬度、结合力、抗高温氧化性及耐腐蚀性的影响.结果 随着氮氩比增加,CrAlN薄膜表面大颗粒数量减少,大颗粒尺寸变小,薄膜表面逐渐均匀致密,孔隙率降低,表面粗糙度下降.CrN(200)衍射峰逐渐增强,六方相AlN(101)逐渐消失,硬度、结合力、抗高温氧化性及耐腐蚀性先升高、后降低.在氮氩比为8:2时,CrAlN薄膜性能最优,硬度达到最大值,为2400HV,膜基结合力达到最大值,约29 N,抗高温氧化性能及耐腐蚀性能达到最佳.结论 通过多弧离子镀技术在H13模具钢表面制备CrAlN薄膜,可以提高其表面性能,延长使用寿命.当氮氩比为8:2时,在H13模具钢表面制备出的CrAlN薄膜性能最佳.