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本文利用多弧离子镀(Arc ion plating,AIP)技术在高速钢和硬质合金基体上制备了不同C2H2流量和Ti靶电流的Ti(C,N)、TiAlCN梯度多层薄膜,利用XRD、XPS、EDS、SEM、纳米压痕、划痕法等表征方法系统地研究了沉积参数对薄膜成分、相结构、横截面和表面形貌、硬度、结合力、摩擦性能的影响。研究结果如下:1.在不同C2H2流量的条件下制得的CrN/TiN/Ti(C,N)系列薄膜,其Ti(C,N)梯度层在基体法线方向表现出强烈的(111)择优取向,而在平行基体表面方向没有出现择优取向,晶粒呈随机生长;随着C2H2流量的增加,(111)择优取向系数有所降低,但在薄膜的生长过程中仍占主导地位。2. CrN/TiN/Ti(C,N)系列薄膜的Ti(C,N)梯度层中含有TiC、TiN、Ti(C,N)和sp2非晶C等多种物相,形成了硬质晶相+非晶软相的复合结构。在相同C2H2流量的条件下,随薄膜深度的增加sp2非晶C含量下降,TiC含量升高;在不同C2H2流量的条件下,随着C2H2流量的增加,TiC含量呈下降趋势,更多的C形成sp2非晶C相,或进入到TiN晶格中形成Ti(C,N)相。3.在不同C2H2流量的条件下,CrN/TiN/Ti(C,N)系列薄膜随着C2H2流量的增加,磨损率减小,抗磨损性能提高;由于C2H2流量的增加使薄膜中的脆性硬质相TiC含量减少,因此薄膜的硬度有所下降,但具有了更好的韧性、结合性能以及更低的摩擦系数。4. A-C系列TiN/(Ti,Al)N/TiAlCN薄膜中,(Ti,Al)(C,N)梯度层中含有(Ti,Al)(C,N)、TiN、Ti(C,N)和sp2非晶C等多种物相,形成了硬质晶相+非晶软相的复合结构。在不同C2H2流量的条件下,随着C2H2流量的增加,更多的C形成sp2非晶C相,薄膜硬度降低,结合性力提高。5. A-I系列TiN/(Ti,Al)N/TiAlCN薄膜中,(Ti,Al)(C,N)梯度层中含有(Ti,Al)(C,N)、TiN、Ti(C,N)和sp2非晶C等多种物相,形成了硬质晶相+非晶软相的复合结构。在不同Ti靶电流的条件下,随着靶电流的增加,薄膜硬度升高,膜基结合性能得到改善。