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【高強韌PVD硬質防護及功能涂層】天津職業技術師范大學王鐵鋼教授團隊：Mo含量對AlCrMoSiN涂層微觀結構和性能的影響

2025-02-26 14:30:53 作者：表面云社區來源：表面云社區分享至：

第一作者：張冬青

通信作者：王鐵鋼教授

第一作者單位：天津職業技術師范大學

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2025.01.003

基金項目:中央引導地方科技發展資金(24ZYCGCG00520);天津市自然科學基金項目(22JCZDJC00670, 22JCYBJC01600)

高速切削和干切削工藝憑借其高效節能的優勢，成為了行業內的關注熱點。然而，這些先進工藝對切削刀具的性能提出了更為苛刻的要求，特別是在耐磨性能與耐熱性能方面面臨著前所未有的挑戰。為了應對這些挑戰，在刀具表面涂覆一層高性能的防護涂層是一種極為經濟有效的措施。刀具涂層不僅能夠抵抗高溫和磨損，還可以降低刀具與工件之間的摩擦，增加刀具的使用壽命，從而提高切削效率與加工質量。

近年來，研究者們對硬質涂層的摩擦學性能的優化展開了系列研究。基于上述研究成果，將適量的Mo元素引入AlCrSiN涂層中，有望通過Mo原子與氮化物晶格中金屬原子的置換作用，產生晶格畸變并強化晶界，進而提升涂層的性能。同時，Mo元素在高溫下具有易氧化的特性，在摩擦過程中能形成低剪切模量的MoO₃潤滑膜，將有效提升涂層的耐磨損性能。然而，當Mo元素的含量過高時，會嚴重降低涂層的力學性能，涂層在使用過程中易發生破裂或剝落現象。相反，Mo含量過低時，則減摩效果不明顯。因此，關于Mo含量對AlCrSiN涂層性能的具體影響機制還有待進一步研究。

本文采用高功率脈沖磁控濺射與脈沖直流磁控濺射復合技術，通過精確調控CrMo靶的功率，制備了一系列不同Mo含量的AlCrMoSiN涂層。探究了Mo含量對涂層微觀結構、力學性能及摩擦學行為的影響，深入分析了涂層的強化機理和摩擦磨損失效形式，旨在為難加工材料的高速干切削提供有力的技術支持和理論依據。

【關鍵詞】AlCrMoSiN涂層；高功率脈沖磁控濺射；脈沖直流磁控濺射；Mo含量；力學性能；摩擦學行為

圖文導讀

引用本文

張冬青, 劉艷梅, 王子銘, 等. Mo 含量對 AlCrMoSiN 涂層微觀結構和性能的影響[J]. 表面技術, 2025, 54(1): 32-41.

ZHANG Dongqing, LIU Yanmei, WANG Ziming, et al. Effects of Mo Content on Microstructure and Properties of AlCrMoSiN Coatings[J]. Surface Technology, 2025, 54(1): 32-41.

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