TiAlNTi多元复合涂层的截面透射电镜研究.pdfVIP

第 23 卷　第 6 期 兵器材料科学与工程 Vol .23 　No .6 2000 年　　11 月　　　ORDNANCE MATERIAL SCIENCE AND ENGINEERING 　　　　Nov . 　2000 多元复合涂层的 TiAlN Ti 截面透射电镜研究 　　 王永康　夏立芳　雷廷权　　　　　 熊仁章 白　羽 ( ) ( ) ( 国防精密加工实验室) 　　　　　　 哈尔滨工业大学 　　　　 五二研究所宁波分所 摘　要: 成功制备了多弧离子镀 多元复合涂层的截面透射试样, 并分别用 TiAlN Ti TEM 和 EDS 等手段研究了涂层的组织结构和界面结构。结果表明, 多晶(Ti ,Al )N 相是 TiAlN 的主要组成相, 过渡 层呈现多晶 - 结构。研究发现, 在 - 过渡层界面、 过 Ti Ti TiAlN Ti Ti 渡层- HSS 基体界面分别存在一个薄的中间层, 通过衍射和 EDS 分析认为前者是 Ti 2AlN 相, 而后者则是 FeTi 界面相, 用XTEM 还观察到 FeTi 相与基体M’ 之间的位相关系。 关键词: TiAlN ; 截面透射电镜; 组织结构; 界面 中图分类号: TG 174.453 　 文献标识码: A 　文章编号: 1004-244 X (2000) 06—0012—04 透射电镜是研究材料微观组织结构最常用也是最有效的方法之一。由于透射电镜分 辨率高, 放大倍数大, 而且使用较为方便, 因而已被广泛用于材料的组织观察、结构分析、 界面观察以及未知相的确定等微观分析领域。 但是, 对于薄膜材料和表面涂层来说, 由于在试样的制做方面尚存在困难, 使得它们 在透射电镜分析时受到较大的约束。 目前, 上述研究大多集中在平行薄膜或涂层平面, 所 得信息十分有限[1-3] 。有鉴于此, 许多学者提出了截面透射电镜研究思路, 即XTEM 技 术[4,5] , 但该法的试样制备极其困难, 因此所见报道很少。 本文通过对传统 试样制备方法的改进, 成功的得到 涂层截面透射 XTEM TiAlN Ti 试样, 并在此基础上研究了涂层的组织结构和界面结构。 1　试验材料及方法 多元复合涂层的制备在前苏联产 -6.6 型离子镀膜机上进行。靶材 TiAlN Ti HHB 采用 TiAl 热压粉末烧结复合靶,Al 含量为 50at % 。基体为热处理后的M 2 型高速钢, 硬 度大于HRC 63。 透射研究在 GEOL -200 型透射电子显微镜下进行, 加速电压 200kV , 放大倍数约 80 万倍。采用Oxford Like ISIS 型能谱仪对 TiAlN 涂层的成份进行了分析。 2　试验结果及分析 　2. 1　涂层组织结构的XTEM 研究 多元复合涂层的组织型貌如图 1 所示。可见, 呈现典型的柱状晶 TiAlN Ti