本文研究了不同程度合金化高速鋼非涂層和物物理相沉積TiN涂層試樣的抗干滑動磨損性能、磨損機理以及不同高速鋼車刀片切削40Cr、GCr15和1Crl8Ni9Ti不銹鋼時涂層和非涂層刀具的切削性能。試驗表明,TiN涂層高速鋼耐磨性較非涂層鋼提高近一個數量級。低合金高速鋼D950和VascoDyne的耐磨性不亞于通用高速鋼M2。涂層試樣磨損機理主要為粘附-接觸疲勞剝落磨損。涂層刀具切削性能較非涂層刀具大為提高。涂層低合金高速鋼刀具性能不亞于涂層通用高速鋼M2。試驗結果表明,TiN涂層的應用為高速鋼特別是低合金高速鋼的開發應用提供了廣闊的前景,涂層刀具在中硬及難加工材料的切削加工方面有著應用的潛力。許多日本的刀具公司都能供應含有氮化鈦涂層的產品，其中有些賣給了歐洲部分國家和美國，多數進入日本市場。江蘇加硬氮化鈦
TiN薄膜的研究工作早在20世紀60年代已開始進行，但因材料和器件制備上的困難，使研究工作一度轉入低潮。后來隨著薄膜制備技術的提高，國內外對TiN薄膜的研究工作又開始活躍起來，制備方法也多樣化了，目前已取得很大進展。TiN薄膜的制備方法主要可分為物理物物理相沉積、化學氣相沉積兩大類。應用于工業的各個領域。TiN薄膜無毒、質輕、強度高且具有優良的生物相容性，因此它是非常理想的醫用金屬材料，可用作植入人體的植入物和手術器械等閻。此外，氮化鈦薄膜還能作為其他優良生物相溶性薄膜的增強薄膜。國外的Nelea等人通過鍍制TiN薄膜中間層大幅度提高了醫用常用材料羥磷灰石薄膜(HA)的機械性能和附著力。天津醫療器械氮化鈦加工作為刀具涂層的薄膜材料Ti N不僅要具有較高的硬度，而且要具有優良的耐磨性、耐熱性、韌性和良好的穩定性。
薄膜材料簡介制造業中高速切削和干式切削等先進技術的發展對刀具提出了較高的要求，作為刀具涂層的薄膜材料TiN不僅要具有較高的硬度，而且要具有優良的耐磨性、耐熱性、韌性和良好的化學穩定性等。硬質薄膜表面涂層可以實現上述要求。硬質薄膜表面涂層通常指為提高構件表面耐磨性、耐腐蝕性、耐高溫性而涂覆于構件表面的膜層，厚度為幾納米到幾十微米，材料通常是一些由過渡族金屬與非金屬構成的金屬間化合物等。這些化合物一般由金屬鍵、共價鍵、離子鍵，以及離子鍵和金屬鍵的混合鍵鍵合，具有熔點高、硬度大的特征，通常還具有良好的化學穩定性和熱穩定性。基于以上特征和優點，硬質薄膜表面涂層已被廣泛應用于航空、工模具、電子等加工領域，并且在刀具、模具等方面有力推動了制造業的發展。氮化鈦是第一種產業化并被廣泛應用的硬質薄膜材料。氮化鈦薄膜具有硬度高、耐磨、耐熱、耐腐蝕等特性[1]，為面心立方晶體結構，由金屬鍵、共價鍵和離子鍵混合而成，同時具有金屬晶體和共價晶體的特性。
50.本實驗應用離子束輔助沉積技術在磁性附著體銜鐵鐵鉻鉬合金表面制備氮化鈦納米膜，希望通過氮化鈦納米膜優異的理化性能，增強磁性附著體的耐蝕性和耐磨性，從而改進磁性附著體的性能，并且對鐵鉻鉬合金材料本體特性沒有影響。實驗結果表明：第四軍醫大學碩土學垃論文1．離子束輔助沉積技術可以在鐵鉻銅軟磁合金表面獲得非常致密與基體結合力極強的氮化鈦納米膜，膜與基體界面的結合力在65N—75N之間，完全能夠滿足實驗及臨床長期應用。2．鐵鉻鑰合金表面鍍氮化鈦納米膜處理前后磁性附著體磁力數值無明顯改變，方差分析統計學處理，p勸．05，無統計學差別。即鍍膜后磁固位力無改變。對磁性附著體的銜鐵軟磁合金進行鍍膜處理，來研究改進磁性附著體性能是可行的c3．由自腐蝕電位所反映的腐蝕傾向；極化曲線反映的耐腐蝕性能；極化電阻、腐蝕電流密度反映的腐蝕速度等電化學指標均表明經IBAD制備氮化鈦納米膜的鐵鉻鋁合金較未做表面鍍膜處理的合金耐腐蝕性高。4．制備氮化鈦納米膜組顯微硬度值明顯高于未鍍膜組有明顯性差異，氮化鈦納米膜能夠明顯提高鐵鉻用合金的顯微硬度，增強其耐磨性能。在刀具上涂敷3~5微米的氮化鈦涂層，刀具就能擁有更高的耐磨性和耐熱性，大幅提高刀具壽命和切削加工效率。
表面涂層技術已成為提高材料抗疲勞和抗磨損性能的重要手段。許多零部件,例如刀具、齒輪和軸承等,通過表面涂層,改善接觸性能。但由于涂層制造過程中不可避免的缺陷以及涂層基體之間彈性參數不連續性,在接觸應力作用下涂層結構易產生裂紋,隨著裂紋的擴展,引起涂層的剝落而造成零件的失效。為滿足涂層結構在工程應用中的可靠性要求,需要研究在摩擦接觸條件下涂層結構的失效機理。本文主要完成了以下工作:1利用等離子輔助化學氣相沉積技術制備厚度為10μm的氮化鈦涂層,其基體為高速鋼。利用顯微硬度儀測量得到涂層的硬度約為2000HV4000HV,利用納米壓痕儀測量得到涂層的彈性模量和斷裂韌度分別為590GPa和3.30MPa·1/2m。劃痕法本質上屬于摩擦接觸問題,可通過掃描電鏡對涂層劃痕表面進行觀察與分析,結果表明在涂層表面產生了平均間距約為5.1μm弧形裂紋,同時測得涂層表面的摩擦系數約為0.25。氮化鈦具有金屬光澤，可作為仿真的金色裝飾材料，在代金裝飾行業中具有良好的應用前景。江蘇加硬氮化鈦
氮化鈦熔點高，化學穩定性好硬度大導電、導熱和光性能好等好的理化性質，在各個領域都有著非常重要的用途。江蘇加硬氮化鈦
相關研究顯示，由于氮化鈦(TiN)屬于生物相容性較好的材料(曾經被用于冠脈支架)，因此血栓源性要遠低于鎳鈦本身。早在2004年，先健科技（深圳）有限公司就針對這一醫學困擾研發推出了一種采用高能離子沉淀涂層技術的Cera陶瓷膜封堵器，在原鎳鈦合金封堵器設計的基礎上保持原房間隔封堵器、室間隔封堵器、動脈導管未閉封堵器設計外形，利用等離子技術，在其鎳鈦合金表面均勻包裹一層氮化鈦TiN薄膜，采用離子技術，使金屬鈦鍍層與C、N、O等化合轉化為生物涂層，很大程度上提高了封堵器的耐腐蝕性以及生物組織和血液相容性。根據從Cera陶瓷膜封堵器和普通鎳鈦封堵器的動物實驗數據對比可看出：在細胞爬覆生長性能上，Cera陶瓷膜封堵器要遠優于普通鎳鈦封堵器，在提高使先心病缺損的修復的同時較好降低了血栓的風險；血小板黏附及溶血率也遠低于普通鎳鈦封堵器。江蘇加硬氮化鈦
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