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本文通过分析涂层预处理工艺中的缺陷,提出了“基体表面织构化作为涂层预处理工艺”的新概念。通过基体表面织构化,将传统工艺中在喷砂粗化的基体表面涂层转变为在规则的织构化基体表面涂层,在不破坏基体的前提下有效的增大基体与涂层间的接触面积和润湿性能,从而为涂层的附着提供良好的前提条件,系统研究基体表面织构化预处理涂层试样的微观结构、力学性能、摩擦磨损性能等,分析基体表面织构化对涂层试样性能的影响。基于涂层预处理工艺对基体的影响,提出了基体表面织构化作为预处理工艺的新思路。首先,使用四种方法对基体表面进行预处理:(1)采用脉冲光纤激光器在WC/Co硬质合金表面进行微米级织构的制备;(2)采用钛宝石飞秒激光器在WC/Co硬质合金表面制备了周期性的纳米级织构;(3)利用喷砂工艺对WC/Co硬质合金表面进行预处理,从而达到表面粗化的效果;(4)仅对WC/Co硬质合金表面进行研磨、抛光。然后,对四种预处理基体的表面形貌及微观结构能进行研究。利用PVD技术在四种基体表面沉积氮化物涂层(AlCrN、TiAlN、TiN),制备出了四种不同预处理工艺的氮化物涂层试样,即:基体表面微织构化预处理的氮化物涂层试样(MCT);基体表面纳织构化预处理的氮化物涂层试样(NCT);基体表面喷砂的氮化物涂层试样(BCT);基体表面研磨、抛光的氮化物涂层试样(PCT)。将基体表面织构化预处理的涂层试样(MCT和NCT)和传统预处理工艺制备的涂层试样(BCT和PCT)对比,结果表明:基体表面纳织构化不仅可以使基体表面粗化,还可以使涂层系统H/E值增大,基体表面形成与涂层相位置相近的氧化物相。四种涂层试样通过与GCr15对磨球进行对磨研究了不同预处理方式下涂层试样的耐磨损性。结果表明:与BCT、PCT试样相比,NCT试样磨痕宽度更大,摩擦球的磨损更为严重,但涂层的磨损寿命更长,这直观的表现出NCT试样拥有更高的膜-基间界面结合强度。而对于MCT试样而言,微米级沟槽并未有效的缓解涂层的磨损程度,其原因在于微织构化不能较好的保证在达到一定粗糙度的前提下保证表面加工质量。但激光烧蚀产生的重铸层最先与摩擦球接触且造成摩擦球严重磨损。