摘要

采用脉冲磁控溅射在YG10硬质合金基体上制备Ta-C（Tetrahedral amorphous carbon）涂层,通过控制石墨靶溅射时间制备得到不同性能的Ta-C涂层,采用扫描显微镜、纳米压痕仪以及拉曼光谱仪分析了Ta-C涂层的表面形貌、硬度以及sp3与sp2比例,并选取三个典型参数制备Ta-C涂层铣刀进行干式铣削2A50铝合金实验,验证所选石墨靶溅射时间制备的Ta-C涂层的优劣。结果表明:随着石墨靶溅射时间从40 min到80 min逐渐增加,Ta-C涂层的表面形貌质量、硬度、sp3含量以及切削性能呈现先上升后下降的趋势,石墨靶溅射时间55 min制备的Ta-C涂层综合性能最好,硬度达到86.9 GPa,sp3含量较高。石墨靶不同溅射时间制备的Ta-C涂层表面形貌、硬度以及sp3与sp2比例有较大差别,选择合适的溅射时间制备Ta-C涂层工件至关重要,本项研究中石墨靶溅射55 min制备的Ta-C涂层综合性能最优,使用寿命最长,切削性能最好。

关键词