W掺杂对TiSiN涂层结构、力学与热性能的影响
编号:120 访问权限:仅限参会人 更新:2022-09-19 09:37:13 浏览:443次 口头报告

报告开始:2023年04月23日 17:00(Asia/Shanghai)

报告时间:15min

所在会场:[A] 第十四届全国青年表面工程论坛一 [A1-2] 下午场

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摘要
TiSiN涂层因其优异的力学性能及良好的热稳定性已被广泛应用于切削刀具防护领域。随干式切削技术的快速发展,通过元素掺杂以进一步改善涂层性能受到了广泛的关注。本工作通过W掺杂改善TiSiN 涂层,研究了不同W元素的添加对涂层结构、力学以及热性能的影响。相较Ti0.88Si0.12N涂层的单相fcc-(Ti, Si)N结构,W以固溶和单质W的形式混合存在,使Ti0.88Si0.08W0.04N和 Ti0.84Si0.09W0.07N涂层为fcc-(Ti, Si, W)N 和 bcc-W两结构;W掺杂引起的固溶强化效应使涂层的硬度由Ti0.88Si0.12N的40.0 ± 0.5 GPa升高至Ti0.88Si0.08W0.04N的41.6 ± 1.1 GPa和 Ti0.84Si0.09W0.07N的42.0 ± 1.0 GPa。W的添加明显降低了涂层的“液滴”缺陷,其表面粗糙度(Ra)由Ti0.88Si0.12N的0.279 μm降低至Ti0.88Si0.08W0.04N的0.229 μm和Ti0.84Si0.09W0.07N的0.181 μm。在热退火过程中,所有涂层均表现出较高的热稳定性,于1100 ℃退火后硬度均能维持在~38.0 GPa。此外,W的添加抑制了a-TiO2向其稳定相r-TiO2的转变,提高了涂层的抗氧化性;在750 ℃氧化10 h后,Ti0.88Si0.12N涂层已经完全氧化,而Ti0.88Si0.08W0.04N和 Ti0.84Si0.09W0.07N涂层的氧化层厚度仅分别为~301.5和~279.2 nm。
关键词
TiSiWN涂层;硬度;热稳定性;抗氧化性
报告人
胡文
学生 中南大学粉末冶金研究院国家重点实验室

稿件作者
胡文 中南大学粉末冶金研究院国家重点实验室
陈利 中南大学粉末冶金研究院国家重点实验室
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重要日期
  • 会议日期

    04月21日

    2023

    04月23日

    2023

  • 04月20日 2023

    初稿截稿日期

  • 04月23日 2023

    注册截止日期

主办单位
中国机械工程学会表面工程分会
承办单位
武汉材料保护研究所有限公司
特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室
协办单位
中国科学院兰州化学物理研究所
中国科学院宁波材料技术与工程研究所
中国科学院上海硅酸盐研究所
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大连理工大学
西安交通大学
北京科技大学
西南交通大学
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联系方式
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