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氮碳化钛涂层硬度老是卡在2000HV上下,碳氮比例怎么调比较合适

19650811
19650811
2026/05/15 22:57

厂里最近接了一批冲压模具的单子,客户要求做氮碳化钛涂层,图个比纯氮化钛更耐磨抗黏。

设备是多弧离子镀,我亲自跟了几炉,硬度基本就在1800-2100HV之间晃,膜基结合力测出来都过80N了,看着没啥大毛病。但客户那边拿去做寿命测试,说比之前他们外协做的差了快三分之一。

我怀疑是TiCN里面的碳含量没控制好,现在用的是乙炔,流量给到多少合适?还是说要掺点甲烷效果更好?这涂层颜色倒是次要,主要得把硬度和耐磨度提上去。

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701004
701004#1

多弧镀TiCN硬度卡在2000HV,八成是碳钛比偏低了,镀出来的偏钛多。我们厂那台设备做这个,乙炔流量一般控制在40-50 sccm左右,氮气流量80 sccm,弧流控制在60A。你先查一下现在的乙炔是不是给得太小了,低于30 sccm的话涂层基本就是灰白色的,碳很难进去晶格。另外偏压别拉太高,150V到200V足够了,偏压高了离子轰击太猛,反而会把碳原子打出来导致硬度掉。还有工件温度最好稳在450度,温度不够涂层疏松硬度绝对上不去。

2026/05/22 00:17
7871502782
7871502782#2

别光盯着乙炔流量看,多弧镀的靶材纯度才是关键。你用的钛靶是不是99.6%以上的?如果是低纯度靶材里面杂质多,镀出来的TiCN不管怎么调气体,硬度都上不去,而且里面容易有液滴导致结合力虚高。测划痕过80N不一定代表膜基结合真好,有可能是表面有液滴卡住了金刚石压头。你拿个SEM打一下截面看看涂层里面有没有大颗粒。

2026/06/05 14:53
辉哥
辉哥#3

你冲压模具的基材是什么牌号?打底的纯Ti过渡层厚度留了多少微米?基材硬度如果太低,加上过渡层太薄,表层TiCN哪怕做到2500HV也没用,测试的时候基体先变形了,表现出来就是整体耐磨性差。

2026/06/07 11:15