金属学报  1992, Vol. 28 Issue (7): 78-84

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Ti-N多层膜的显微结构和压痕行为

A.WAGENDRISTEL;黄荣芳;H.BANGERT;杨霞;吴立航;王海峰;H.PANGRATZ;P.SKALICKY

维也纳工业大学应用和技术物理研究所;中国科学院金属研究所;副研究员沈阳110015;维也纳工业大学应用和技术物理研究所;维也纳工业大学应用和技术物理研究所;维也纳工业大学应用和技术物理研究所;维也纳工业大学应用和技术物理研究所;维也纳工业大学应用和技术物理研究所;维也纳工业大学应用和技术物理研究所

MICROSTRUCTURE AND INDENTATION BEHAVIOUR OF MULTILAYER Ti-N FILM

WAGENDRISTEL A (Technische Universitat in Wien; Austria); HUANG Rongfang (Institute of Metal Research; Academia Sinica; Shenyang); BANGERT H; YANG Xia; WU Lihang; WANG Haifeng; PANGRATZ H; SKALICKY P (Technische Universitat in Wien; Austria)

A.WAGENDRISTEL;黄荣芳;H.BANGERT;杨霞;吴立航;王海峰;H.PANGRATZ;P.SKALICKY. Ti-N多层膜的显微结构和压痕行为[J]. 金属学报, 1992, 28(7): 78-84.
, , , , , , , . MICROSTRUCTURE AND INDENTATION BEHAVIOUR OF MULTILAYER Ti-N FILM[J]. Acta Metall Sin, 1992, 28(7): 78-84.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(2613 KB)   摘要: 研究了Ti/TiN多层膜的显微结构,横截面试样的透射电镜研究和二次离子质谱深度分析均表明,该膜具有周期变化的多层结构,即:基体/FeTi/Ti/Ti_2N/TiN/Ti_2N/Ti/Ti_2N/TiN…Ti/Ti_2N/TiN.制备了压痕试样的断口试样,并用扫描电镜进行了观察.结果表明,多层硬膜在压痕试验时发生形变,出现压痕坑,在其周围形成材料堆积.随着所加载荷的增加,形变区扩大,越过膜/基界面进入基体,引起膜内的层间开裂和在膜/基界面上形成孔洞,研究结果表明,和单层TiN相比,Ti/TiN多层膜具有较好的韧性. 关键词 ： Ti-N多层膜,  显微结构,  压痕     Abstract：Observations of cross-sectional Ti/TiN film sample under TEM and of respective depth profiling by secondary ion mass spectroscopy showed that a periodic alternate multilayer structure, i.e., substrate/FeTi/Ti/Ti_2N/TiN/Ti_2N/Ti/Ti_2N/TIN…Ti/Ti_2N/TiN, where FeTi and Ti_2N being transition layer, was found during ion plating. SEM fractograph of indentation sample also showed that the hard coating deformed during indentation, an indentation dip and a pile-up of materials around appeared. With the increase of load applied, the deformation region extended beyond film/substrate boundary and into substrate, initiated interlayer cracking in film and formation of hole at film/substrate interface. It seems that the multilayered Ti/TiN film offered better toughness than single layer TiN film. Key words： multilayer Ti-N film    microstructure    indentation 收稿日期: 1992-07-18      基金资助:国家大型自然科学基金 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 A.WAGENDRISTEL 黄荣芳 H.BANGERT 杨霞 吴立航 王海峰 H.PANGRATZ P.SKALICKY 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y1992/V28/I7/78 1 Yang W M C, Tsakalakos T, Hilliard J E. J Appl Phys, 1977; 48: 876 2 Todorova S, Helmersson. U, Barnett S A, Sundgren J-E, Greene J E. In: IPAT 87, Proc 6th Int Conf on Ion and Plasma Assisted Techniques, Brighton, UK, CEP Consultants Ltd, 1987: 248 3 闻立时,陈秀芝,杨巧勤,郑玉芹,庄育智.真空科学与技术,1987;7(1) :31 4 Karch J, Birringer R, Gleiter H. Nature, 1987; 330: 556 5 Spiller E. In: Attwood D, Henke B L eds., Low Energy X-Ray Diagnostics 1981, New York: AIP, 1981: 131 6 Granqvist C G, Buhrman R A, Wyns J, Sievers A J. Phys Rev Lett, 1976; 37: 625 7 Wen L S, Gong J, Yu B H, Huang R F, Guo L P. In: Huang Liji ed., Thin Films and Beam-Solid Interactions, C-MRS Int 1990 Conf, Vol.4, Beijing, 18-22 June, 1990, Amsterdam: North-Holland, 1991: 219 8 Huang R F, Guo L P, Gong J, Yu B H, Wen L S. In: Proc 3rd Sino-Japan Symposium on Ion Surface Optimization of Materials, October 14-22, 1990, Shanghai, 1990: 58 9 Wen L S, Jiang X, Si C Y.J Vac Sci Technol,1986; 4A: 2682 [1] 朱彬, 杨兰, 刘勇, 张宜生. 基于纳米压痕逆算法的热冲压马氏体/贝氏体双相组织的微观力学性能[J]. 金属学报, 2022, 58(2): 155-164. [2] 兰亮云, 孔祥伟, 邱春林, 杜林秀. 基于多尺度力学实验的氢脆现象的最新研究进展[J]. 金属学报, 2021, 57(7): 845-859. [3] 孙小钧, 何杰, 陈斌, 赵九洲, 江鸿翔, 张丽丽, 郝红日. Fe含量对Zr60Cu40-xFex相分离非晶合金组织结构、电阻性能和纳米压痕行为的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(5): 675-683. [4] 杨锐, 马英杰, 雷家峰, 胡青苗, 黄森森. 高强韧钛合金组成相成分和形态的精细调控[J]. 金属学报, 2021, 57(11): 1455-1470. [5] 黄远, 杜金龙, 王祖敏. 二元互不固溶金属合金化的研究进展[J]. 金属学报, 2020, 56(6): 801-820. [6] 刘继召, 黄鹤飞, 朱振博, 刘阿文, 李燕. 氙离子辐照后Hastelloy N合金的纳米硬度及其数值模拟[J]. 金属学报, 2020, 56(5): 753-759. [7] 张煜, 娄丽艳, 徐庆龙, 李岩, 李长久, 李成新. 超高速激光熔覆镍基WC涂层的显微结构与耐磨性能[J]. 金属学报, 2020, 56(11): 1530-1540. [8] 黄森森,马英杰,张仕林,齐敏,雷家峰,宗亚平,杨锐. α+β两相钛合金元素再分配行为及其对显微组织和力学性能的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(6): 741-750. [9] 赵鹏越, 郭永博, 白清顺, 张飞虎. 基于微观结构的多晶Cu纳米压痕表面缺陷研究[J]. 金属学报, 2018, 54(7): 1051-1058. [10] 徐宏扬,柯海波,黄火根,张培,张鹏国,刘天伟. U65Fe30Al5非晶合金的纳米压痕蠕变行为研究[J]. 金属学报, 2017, 53(7): 817-823. [11] 刘积厚,赵洪运,李卓霖,宋晓国,董红杰,赵一璇,冯吉才. Cu/Sn/Cu超声-TLP接头的显微组织与力学性能[J]. 金属学报, 2017, 53(2): 227-232. [12] 赵时璐,张震,张钧,王建明,张正贵. 多弧离子镀TiAlZrCr/(Ti, Al, Zr, Cr)N梯度膜的微观结构与耐磨损性能*[J]. 金属学报, 2016, 52(6): 747-754. [13] 杨彪,郑百林,胡兴健,贺鹏飞,岳珠峰. 空洞对镍基单晶合金纳米压痕过程的影响*[J]. 金属学报, 2016, 52(2): 129-134. [14] 丁杰, 张志明, 王俭秋, 韩恩厚, 唐伟宝, 张茂龙, 孙志远. 三代核电接管安全端异种金属焊接接头的显微表征[J]. 金属学报, 2015, 51(4): 425-439. [15] 闫五柱, 张嘉振, 周振功, 岳珠峰. 基于晶体塑性理论的晶界压痕行为研究[J]. 金属学报, 2015, 51(1): 100-106. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed