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近年來隨著精密沖壓,塑膠射出成形等工業的高度發展,對於耐熱,高強 度及耐高溫腐蝕性 材料製程之元件的需求日益迫切,因而,對於超硬合金 材料之要求呈多元化.合金元素的添加及表面被覆陶瓷硬膜處理,均可有效 地提高碳化鎢系合金之機械性質.氮化鉻具有高硬度,高熔點,耐腐蝕性佳 等優點,將其濺鍍於碳化鎢合金基材上時,沉積時所須之基材溫度較低於其 他碳化物或氮化物被覆材,並顯示有較高的沉積速率,表面摩擦係數較小於 TiN,且有較佳的抗氧化及附著性. 本實驗為利用磁控濺射離子被覆法,在 不同成份之碳化鎢基材上被覆氮化鉻硬膜.在相同的製程條件下,對於不同 之基材進行氮化鉻鍍膜之結晶構造,顯微組織,被覆後之硬度及鍍膜與基材 界面性質之變化.此外,以XRD之sin2法對鍍層進行殘留應力分析,以期找出 殘留應力對微觀組織及被覆層附著力之影響. 實驗結果顯示:氮化鉻被覆 於不同成份之碳化鎢基材時,均會有相同之結晶結構,且鍍膜呈緻緻密的纖 細柱狀組織,但在鍍膜厚度上確有不同,在WC+Ni基材上之厚度最厚,而在 WC+6%Co基材之厚度最小.此外,由於鍍膜中存在之殘留應力值將使得被覆 後之硬度值有所提升,而此硬度值之提升量與鍍膜之厚度有關.附著性之刮 痕試驗結果顯示:鍍膜之結晶優選位向,鍍層厚度,基材硬度及其內應力值 均會影響臨界荷重,一般而言,較厚鍍膜及較低基材硬度,都將會增加鍍膜 與基材間之附著力,然而過高的殘留應力或存在有應力梯度時,都將會不利 於鍍膜之附著.
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