【摘 要】
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AlCrN涂层因其优异的耐磨性和抗氧化性被广泛应用于金属切削领域,然而AlCrN在高温环境下表现出的高摩擦系数限制了其在高速加工中的使用。Cu元素的合金化添加能够有效地降低
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AlCrN涂层因其优异的耐磨性和抗氧化性被广泛应用于金属切削领域,然而AlCrN在高温环境下表现出的高摩擦系数限制了其在高速加工中的使用。Cu元素的合金化添加能够有效地降低涂层的摩擦系数,然而高温下Cu含量及其氧化物与摩擦性能的关系尚未明确。本研究采用电弧/磁控复合的方法制备AlCrN/Cu涂层,其中电弧阴极安装Al60Cr40（at.%）靶材、磁控溅射阴极装有Cu靶材,并对其微观结构、力学性能及摩擦性能进行了系统研究。研究结果表明,AlCrN/Cu涂层由（Al,Cr）N氮化物固溶体相和Cu金属相组成。当Cu含量为7.9 at.%时,AlCrN/Cu涂层的硬度为31.3±1.0 GPa,与AlCrN涂层的硬度相当;进一步增加Cu含量至13.8 at.%则导致涂层硬度下降至22.7±1.3 GPa。此外,经过氧化处理后,涂层表面生成的细小CuO颗粒可降低AlCrN/Cu的摩擦系数,而CuO与Al2O3和Cr2O3经过固态反应生成的Cu（Al,Cr）2O4会导致涂层摩擦系数上升,且Cu（Al,Cr）2O4的生成与氧化温度和AlCrN/Cu涂层中的Cu含量有着密切关系。
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