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本文采用直流磁控溅射技术和高功率脉冲磁控溅射技术制备了不同V含量的TiVN和TiAl VN纳米复合涂层,旨在研究V元素掺杂对涂层微观结构及性能的影响。通过对比涂层的宏观形貌,微观结构,力学性能,确定制备目标涂层的最佳工艺参数。使用场发射扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪对涂层的表面形貌、截面形貌、元素组成以及物相结构进行表征。使用纳米压痕仪、T3000摩擦磨损试验仪和SGM M8/10A人工智能箱式电阻炉测试涂层硬度、弹性模量、结合力、摩擦磨损性能以及抗高温氧化性能。研究结果如下:采用直流磁控溅射技术通过控制V靶功率制备出不同V含量的TiVN涂层。研究表明:TiVN涂层始终保持单一的面心立方结构。当V含量为2.44%的时候,TiVN涂层的硬度与杨氏模量值最大,分别为36.68 GPa和371.77 GPa。各涂层均具有较好的结合力。室温下TiVN涂层的磨痕宽度与磨损率随着V含量的增加显著降低,平均摩擦系数随V含量的增加先升高后降低。V含量为14.36%时涂层耐摩擦磨损性能最好。通过V靶与TiAl合金靶的共同溅射制备出不同V含量的TiAl VN涂层。研究表明:TiAl VN涂层主要由TiN、Al N、VN相构成,呈面心立方结构。涂层硬度随V含量的增加先减小后增大,涂层弹性模量逐渐增加。当V含量为11.02%的时候,TiAl VN涂层硬度和弹性模量最大,分别为25.07 GPa,343.82 GPa。室温下TiAl VN涂层的平均摩擦系数随V含量的增加先降低后升高,当V含量为11.02%时,TiAl VN涂层摩擦系数最低,约为0.5884,涂层综合力学性能最好。采用高功率脉冲磁控溅射技术制备TiAl VN涂层,研究表明:当电源功率为15 k W时,TiAl VN涂层中V元素含量为10.37%,金属元素含量略高于直流磁控溅射制备的涂层。室温平均摩擦系数为0.6055。TiAl VN涂层表面粗糙度约为10 nm,涂层具有较好的结合力。TiAl VN涂层依然为面心立方结构,择优取向(200)晶面。摩擦磨损实验中表现处出较好的耐摩擦磨损性能,摩擦系数变化平稳,以磨粒磨损粘着磨损为主。900oC恒温热氧化测试结果表明,高功率脉冲磁控溅射TiAl VN涂层致密度高,抗氧化性能好。涂层氧化后形成的具有孔状结构的氧化物层,为氧向基体扩散提供通道,造成基体氧化。涂层的失效的主要因为是涂层中的裂纹和涂层的脱落,主要归因于沉积过程中产生的残余应力、热膨胀不匹配导致的热应力和基体的氧化。