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以空心阴极离子束辅助多弧离子镀沉积技术,在W6Mo5Cr4V2高速钢表面沉积了(Ti,Al)N和(Ti,Cr,Al)N薄膜;采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(CLSM)分别检测和观察了膜层的物相及表面形貌,通过微纳米力学测试系统(UNMT-1 CETR)对膜层的摩擦系数、硬度、膜-基结合力和膜层表面三维形貌进行了表征;探讨了实验条件下的膜层在不同温度不同氛围下加热处理后的热稳定规律,以及就Cr元素的添加对(Ti,Al)N膜层结构和性能的影响进行了阐述。结果表明,(Ti,Al)N膜层主要由Ti1-xAlxN和Al Ti3N两相构成,膜层表面平整。“5-5”靶制得的膜层主要力学性能分别为:硬度值34.19Gpa、摩擦系数0.5573,膜基结合力37.5N;若在沉积靶材中添加Cr元素,由于形成了由Cr替代立方结构Ti-Al-N中的Ti或A1原子的置换固溶体,膜层硬度值达到39.31Gpa、摩擦系数0.5173,膜基结合力为41.2N,膜层的形貌和力学性能得到一定改善。“5-5”靶制得的(Ti,Al)N膜层在保护气氛条件下加热后,相组成基本没有发生变化,只是Ti1-xAlxN相的(220)衍射峰强度有所增强,峰宽变窄。其组织受温度影响略有长大,表面粗糙度(0.3749)和硬度值(28.23GPa)变化并不明显,在1200℃时仍能保持良好的热稳定性;而空气条件下加热的膜层当温度大于800℃时,相组成、表面粗糙度及硬度值均发生了显著变化,硬度值下降至12.27Gpa,粗糙度为Ra1.8245。900℃加热后膜层表面开裂脱落,基体被严重氧化。增加靶材中Al含量为“3-7”靶镀制时,所得膜层经空气中700℃和800℃加热后,膜层中物相组成几乎没有发生变化,只是Ti1-xAlxN的衍射峰位略有偏移。当在900℃空气中加热后,膜层的物相组成完全改变,出现了基体的氧化物,膜层开裂失效,硬度值降至13.85Gpa。(Ti,Cr,Al)N膜层在空气中加热至1000℃后表面才开裂,比(Ti,Al)N膜层的开裂温度提高了约100℃。主要源于Cr元素提高了膜层中贫Al区的抗氧化性能以及形成(Cr,Al)2O3阻止氧向内扩散,使得膜层抗氧化能力得到提高。