ZL101A铝合金由于具有优良的铸造性能和力学性能,广泛地应用于汽车和摩托车轮毂制造业中。汽车和摩托车轻量化发展对ZL101A铝合金的性能提出了更高的要求。由于具备较好的耐蚀性、耐磨性、耐高温性、低摩擦系数,良好的化学稳定性,较高的硬度,近年来氮化钛薄膜引起了国内外装饰等行业极大关注和研究兴趣。本研究以铝合金基体上沉积的氮化钛薄膜为研究对象,以先进的中频非平衡磁控反应溅射技术为研究手段。使用MH-6型显微硬度计来完成显微硬度的测定;采用ZEISS EVO-18型扫描电镜测定试件表面TiN薄膜的厚度;采用YWX/Q-250型盐雾试验机测量氮化钛薄膜的耐蚀性;采用双管显微镜测量镀氮化钛薄膜后的试件表面粗糙度,在大量试验的基础上,综合分析氮化钛薄膜的性能参数和相应的工艺,得到以下结论:⑴在偏压电压180V、偏压占空比55%、弧电源电流85A、氮气流量45SCCM、本底真空度为1.0×10^-3Pa的工艺条件下,一小时可以镀出厚度为950nm的TiN薄膜。⑵铝合金试件表面经过磁控溅射镀膜处理后,其显微硬度比镀膜前提高,其中在偏压电压180V、偏压占空比55%、弧电源电流85A、氮气流量45SCCM、本底真空度为1.0×10^-3Pa的工艺条件下,表面硬度从58.8HV提高到75.9HV。⑶经过盐雾实验可以发现,随着镀膜工艺的不同,铝合金基体经镀TiN膜后的耐蚀性相比镀TiN膜前的耐蚀性明显提高。其中在偏压电压180V、偏压占空比55%、弧电源电流85A、氮气流量45SCCM、本底真空度为1.0×10^-3Pa的工艺条件下,可以镀出耐蚀等级达到10级的TiN薄膜。⑷氮化钛薄膜的表面粗糙度随着镀膜工艺的不用而不同,镀膜后试件表面粗糙度比镀膜前对应试件上的表面粗糙度更低。其中在偏压电压180V、偏压占空比55%、弧电源电流85A、氮气流量45SCCM、本底真空度为1.0×10^-3Pa的工艺条件下,铝合金试件表面经过磁控溅射镀膜处理后,其表面粗糙度从镀膜前的3.568μm减小到镀膜后的1.443μm。⑸综合分析TiN薄膜的硬度、厚度、耐蚀性、表面粗糙度等性能,可以发现在偏压电压180V、偏压占空比55%、弧电源电流85A、氮气流量45SCCM、本底真空度为1.0×10^-3Pa的工艺条件下,铝合金表面TiN薄膜综合性能最佳,可以在工业环境中被应用。