沉积时间对真空离子镀TiC涂层微磨具表面性能的影响

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2022.06.014

东北大学学报（自然科学版） ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (6): 857-863.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.06.014

沉积时间对真空离子镀TiC涂层微磨具表面性能的影响

温雪龙，韩凤兵，巩亚东，黄雄俊

(东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳110819)

修回日期:2021-07-05 接受日期:2021-07-05 发布日期:2022-07-01
通讯作者: 温雪龙
作者简介:温雪龙(1985-)，男，辽宁沈阳人，东北大学副教授; 巩亚东(1958- )，男，辽宁本溪人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51775100); 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N2103023).

Effect of Deposition Time on the Surface Properties of Vacuum Ion Plating TiC Coated Micro-grinding Tools

WEN Xue-long， HAN Feng-bing， GONG Ya-dong， HUANG Xiong-jun

School of Mechanical Engineering & Automation， Northeastern University， Shenyang 110819， China.

Revised:2021-07-05 Accepted:2021-07-05 Published:2022-07-01
Contact: WEN Xue-long
About author:-
Supported by:
-

摘要/Abstract

摘要： 采用真空电弧离子镀膜方法进行微磨具表面涂层制备实验研究，实验选择不同沉积时间做单因素实验进行涂层制备.分析了不同沉积时间的涂层物相组成，研究了不同沉积时间对涂层表面形貌的影响规律，探讨了其对摩擦系数和粗糙度的影响变化规律，以及对涂层厚度的影响规律，选出合理的沉积时间制备涂层微磨具.实验结果表明:钛镀层和金刚石发生界面反应，形成稳定的碳化钛层;随着沉积时间增加，摩擦系数不断增加，而粗糙度逐渐降低，涂层厚度逐渐增加.研究结果为涂层微磨具制备与提高微磨具的耐磨性和使用寿命提供了理论参考和实验依据.

关键词: 沉积时间;物相组成;涂层形貌;摩擦系数;粗糙度;涂层厚度

Abstract: The vacuum arc ion plating method is utilized to conduct experimental research on the preparation of micro-grinding tools surface coatings， and the single factor experiment is conducted to prepare the coating at different deposition time. The phase composition of the coating at different deposition time is analyzed， the effect of different deposition time on the surface morphology of the coating is studied， the changes in friction coefficient and roughness， as well as the effect on the thickness of the coating are discussed， and the reasonable deposition time is selected to prepare coated micro-grinding tools. The experimental results show that the interface reaction between the titanium coating and the diamond forms a stable titanium carbide layer， and as the deposition time increases， the friction coefficient continues to increase， and the roughness gradually decreases， and the coating thickness gradually increases. The research results provide a theoretical reference and experimental basis for the preparation and improvement of wear resistance and service life of coated micro-grinding tools.

Key words: deposition time; phase composition; coating morphology; friction coefficient; roughness; coating thickness

中图分类号:

TH161

温雪龙，韩凤兵，巩亚东，黄雄俊. 沉积时间对真空离子镀TiC涂层微磨具表面性能的影响[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(6): 857-863.

WEN Xue-long， HAN Feng-bing， GONG Ya-dong， HUANG Xiong-jun. Effect of Deposition Time on the Surface Properties of Vacuum Ion Plating TiC Coated Micro-grinding Tools[J]. Journal of Northeastern University(Natural Science), 2022, 43(6): 857-863.

参考文献

[1]Ali F，Mehmood M，Qasim A M，et al.Comparative study of the structure and corrosion behavior of Zr-20%Cr and Zr-20%Ti alloy films deposited by multi-arc ion plating technique［J］.Thin Solid Films，2016，564:277-283.
[2]Yousaf M I，Pelenovich V O，Yang B，et al.Effect of bilayer period on structural and mechanical properties of nanocomposite TiAlN/MoN multilayer films synthesized by cathodic arc ion-plating［J］.Surface & Coatings Technology，2015，282:94-102.
[3]Ahmad F，Zhang L，Zhang S H，et al.Structural evolution and high-temperature tribological properties of AlCrON coatings deposited by multi-arc ion plating［J］.Ceramics International，2020，46(15):24281-24289.
[4]Zhao Y H，Xu L，Guo C Q，et al.Effect of axial magnetic field on the microstructure and mechanical properties of CrN films deposited by arc ion plating［J］.Acta Metallurgica Sinica，2016，29(6):546-553.
[5]Zhao R，Ren X，Wen K，et al.Multi-arc ion plating and DC magnetron sputtering integrated technique for high-performance Al，C co-doped δ-TiN quaternary films［J］.Corrosion Science，2021，182:109261.
[6]Qiu L S，Zhu X D，Xu K W.Internal stress on adhesion of hard coatings synthesized by multi-arc ion plating［J］.Surface & Coatings Technology，2017，332:264-267.
[7]程军，巩亚东，武治政，等.硬脆材料微磨削表面形成机理试验研究［J］.机械工程学报，2012，48(11):190-198.(Cheng Jun，Gong Ya-dong，Wu Zhi-zheng，et al.Experimental study on surface formation mechanism in micro-grinding of hard and brittle materials［J］.Journal of Mechanical Engineering，2012，48(11):190-198.)
[8]温雪龙，巩亚东，程军，等.电镀金刚石微磨具磨损机理分析与试验研究［J］.机械工程学报，2015，51(11):177-185.(Wen Xue-long，Gong Ya-dong，Cheng Jun，et al.Wear mechanism analysis and experimental study of electroplated diamond micro-grinding tools［J］.Journal of Mechanical Engineering，2015，51(11):177-185.)
[9]逄锦程.基于SiC_p/Al-Ti体系的TiAl基复合材料板材合成机制研究［D］.哈尔滨:哈尔滨工业大学， 2013.(Pang Jin-cheng.Research on synthesis mechanism of TiAl matrix composites based on SiC_p/Al-Ti system［D］.Harbin:Harbin Institute of Technology，2013.)

[1]	温雪龙，王承宝，刘文博，任海洋. 选区激光熔化FeCoNiCr系高熵合金微观组织的实验研究[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2023, 44(4): 536-543.
[2]	焦安源，张国富，丁浩东，刘伟军. TC4钛合金孔的磁粒研磨试验[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(9): 1304-1310.
[3]	马廉洁，左宇辰，周云光，付海玲. 氧化锆陶瓷车削刀具几何参数的多目标优化[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(8): 1129-1134.
[4]	康程铭，赵春雨，付立新. 基于物理建模法的加工中心主轴热误差建模[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(4): 528-533.
[5]	周云光，董彪，岳新伟，谭雁清. 牙科氧化锆陶瓷微尺度磨削力研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(4): 557-562.
[6]	杨玉莹，巩亚东，屈硕硕，蔡明. 增/减材复合加工316L宏观形貌和残余应力试验[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(3): 380-386.
[7]	李明，于天彪，张荣闯，王宛山. 基于石墨烯强化MQL的GH4169合金铣削表面质量研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(3): 387-392.
[8]	温雪龙，于兴晨，巩亚东，孟凡涛. FeCoNiCrMo高熵合金磨削机理及表面粗糙度[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(2): 246-251.
[9]	屈硕硕，巩亚东，杨玉莹，舍跃斌. 2.5D C_f/SiC复合材料磨削工艺试验研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(2): 252-257.
[10]	于天彪，刘传蒙，于奎东，王宛山. 激光热辅助磨削石英玻璃的实验研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(10): 1467-1473.
[11]	屈硕硕，巩亚东，杨玉莹，蔡明. 单向碳纤维增强陶瓷基复合材料磨削表面质量研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(9): 1310-1315.
[12]	尹国强，巩亚东，李雨晴，宋俊利. 新型点磨削砂轮磨削表面/亚表面质量研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(6): 835-840.
[13]	田英健，邹平，陈硕，温泉. 轴向超声振动辅助钻削机理与试验研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(5): 705-709.
[14]	蔡明，巩亚东，屈硕硕，杨玉莹. 镍基单晶高温合金磨削表面质量及亚表面微观组织试验[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(3): 386-391.
[15]	蔡明，巩亚东，冯耀利，刘瑶佳. 镍基高温合金磨削表面工艺性能试验研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(2): 234-238.

沉积时间对真空离子镀TiC涂层微磨具表面性能的影响

Effect of Deposition Time on the Surface Properties of Vacuum Ion Plating TiC Coated Micro-grinding Tools

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价