Khảo sát tính chất bề mặt lớp phủ TiN và CrN trên nền thép SKD61 thấm nitơ theo công nghệ xử lý bề mặt duplex

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, lớp phủ cứng crôm nitơrit (CrN) và titan nitơrit (TiN) được lắng đọng bằng phương pháp bay hơi hồ quang catốt trên bề mặt thép SKD61 sau nhiệt luyện và thấm nitơ. Cấu trúc tế vi và tính chất của bề mặt các mẫu được khảo sát bằng kính hiển vi quang học, kính hiển vi soi nổi, máy đo độ cứng tế vi, độ bám dính của lớp phủ được đánh giá theo Tiêu chuẩn VDI 3198 và kiểm tra khả năng chống mài mòn. Cấu trúc tế vi của lớp bề mặt xử lý duplex gồm lớp phủ mỏng CrN hoặc TiN có chiều dày khoảng 2 µm trên nền thép SKD61 thấm nitơ (~90 µm). Độ bám dính của màng CrN và TiN trên thép thấm nitơ được nâng cao so với độ bám dính của lớp phủ trên nền thép nhiệt luyện. Độ bám dính lớp phủ CrN và TiN trên nền thép nhiệt luyện chỉ đạt HF6, trong khi đó độ bám dính lớp phủ tương ứng trên nền thép thấm N đạt HF2-HF3. Độ cứng bề mặt và khả năng chống mài mòn của thép được cải thiện nhờ quá trình xử lý đồng thời công nghệ lắng đọng plasma hồ quang catốt và thấm nitơ. Mẫu phủ TiN trên nền thép thấm nitơ có độ cứng và khả năng chịu mài mòn tốt nhất. Điểm đáng chú ý là lớp phủ TiN thể hiện độ cứng bề mặt và khả năng chống mài mòn cao hơn lớp phủ CrN.