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本文以YG8硬质合金刀具为基体，采用多弧真空离子镀制备以TiN为过渡层的TiAlN梯度涂层为研究对象，深入研究工艺参数对涂层性能的影响。本文实验制备TiAlN/TiN膜层时所采用的靶材为工业级纯钛靶和Ti:Al为1:1的合金靶材，镀膜参数为沉积温度50～250℃，基体负偏压50～250V，钛靶电流60A，合金靶电流50A，N2分压0.6～1.0Pa，镀制时间60min。经试验研究结果表明：工艺参数明显影响涂层的表面形貌和涂层的厚度，过高或过低的基体偏压会都会使膜层表面出现大的颗粒熔滴和凹坑，导致表面不平整，涂层的表面颗粒尺寸先随着偏压增加而增大，当超过一定值随偏压增大而变小；氮气分压对表面形貌的影响不是很明显；沉积温度的影响显著，随着沉积温度增加，涂层表面趋向于更加平整，且涂层晶粒尺寸减小，排列更加紧密。工艺参数对涂层厚度也有明显影响，随着偏压的增加和氮气分压的升高，涂层厚度均相应的减小。对于涂层，厚度太大或太小均有损涂层的性能，过大的涂层厚度会导致更大的涂层残余应力，影响涂层与基体的结合强度，过小的涂层厚度耐磨性要差。根据显微硬度和涂层结合力的正交试验，论文分析了工艺参数对涂层显微硬度和涂层结合力的影响，研究表明，在所选定的工艺参数当中，影响涂层显微硬度的主次顺序是：R负偏压＞R沉积温度＞R氮气分压，影响涂层膜基结合力的主次顺序是：R沉积温度＞R负偏压＞R氮气分压。通过对较优参数所得试件的切削试验和摩擦磨损试验可知，TiAlN涂层能明显改善刀具的切削性和耐磨性，且不同工艺条件下的涂层刀具性能相差很大。计算了TiAlN涂层的热应力，并采用X射线衍射测量了涂层的残余应力，测定显示应力均为压应力。综合各因素可以得出涂层应该是最佳工艺参数为沉积温度100℃，负偏压250V，氮气分压0.6Pa。