2023.7,3（4）|专题:绿色低碳制造工艺B的原子分数对化学气相沉积TiBN涂层摩擦性能的影响李博1，邱联昌2，曾芳芳1，谢标明3，杜勇1（1.中南大学粉末冶金国家重点实验室，湖南长沙410083；2.江西理工大学材料冶金化学学部，江西赣州341000；3.赣州澳克泰工具技术有限公司，江西赣州341000）摘要：采用化学气相沉积（CVD）方法在硬质合金刀片上制备了三种B的原子分数分别为10.1%，26.8%，52.0%的TiBN涂层，系统地研究了B的原子分数对于涂层形貌、力学性能和摩擦性能的影响。X射线衍射仪（XRD）和X射线光电子能谱仪（XPS）检测结果表明，在B的原子分数低时，涂层以TiN相为主，伴有六方TiB2相和非晶BN相。随着B的原子分数的上升，TiN相减少，涂层以TiB2相为主，涂层断口也由无定形转变为柱状晶。B的原子分数的增加也对涂层硬度和摩擦性能有着明显的影响，三种涂层的硬度分别为37.8±1.6，39.7±0.8和41.7±2.9GPa，摩擦系数也从0.511增加到0.705。B的原子分数达到52%的涂层因为其高硬度而有着最好的耐磨性，涂层磨损率为最低的49.4×10‒8mm3/（N·m），是几种成分中力学性能与摩擦性能最好的涂层。关键词：TiBN涂层；化学气相沉积；力学性能；摩擦性能EffectofBatomicfractionsontribologicalpropertiesofTiBNcoatingsdepositedbychemicalvapordepositionLIBo1,QIULianchang2,ZENGFangfang1,XIEBiaoming3,DUYong1（1.StateKeyLaboratoryofPowderMetallurgy，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China；2.FacultyofMaterialsMetallurgyandChemistry，JiangxiUniversityofScienceandTechnol⁃ogy，Ganzhou341000，China；3.GanzhouAchteckToolTechnologyCo.，Ltd.，Ganzhou341000，China）Abstract：Inthisstudy，TiBNcoatingswiththreedifferentboron（B）atomicfractionsof10.1%，26.8%，and52.0%arepreparedonthecementedcarbideinsertsbychemicalvapordeposition（CVD）.TheinfluenceofBatomicfractionsonthemorphology，mechanicalproperties，andtribologi‑calpropertiesofthecoatingsissystematicallyinvestigated.TheresultsofX-raydiffraction（XRD）andX-rayphotoelectronspectroscopy（XPS）revealthatatlowBatomicfractions，thecoatingsaredomi‑natedbyTiNphasewithhexagonalTiB2andamorphousBNphases.AstheBatomicfractionsin‑creases，theTiNphasedecreases，andtheTiB2phasebecomesdominant.Thefracturemorphologyofthecoatings...
