The Effect of Si Content on the Tribological Behaviors of Ti-Al-Si-N Coating Layers

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DOI: 10.4191/KCERS.2005.42.2.088

关键词:

摘要: 아크 이온 플레이팅과 스퍼터로 구성된 하이브리드 시스템을 이용하여 다성분계 Ti-Al-Si-N 코팅막을 WC-Co 기판에 증착하였다. 증착시 Si 함량을 변화시켜 코팅막의 마모특성에 함량이 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 마모 특성을 관찰하기 위하여 코팅막이 증착된 원판에 3 N의 하중, 0.1 m/s 속도로 볼 온 디스크(ball-on-disk) 형태의 마모시험기를 건식 실험을 하였다. 상대재로는 스틸볼과 지르코니아볼을 사용하였다. 상대재가 스틸볼의 경우 마찰계수 가 Ti-Al-N 마찰계수보다 낮게 나타났다. 이는 Si가 첨가되어 마모시 상대재와 코팅막 사이에 자기윤활효과(self-lubricant effect)에 의한 것으로 여겨진다. 코팅막과 스틸볼 응착 거동을 보였으며, 증가함에 따라 마찰계수는 감소하였다. 한편, 지르코니아 볼의 사이에서 연삭마모 거동이 더 지배적이었고, 증가할수록 증가하였다.

参考文章(16)
Electrical Properties of YSZ Electrolyte Film Prepared by Electron Beam PVD Journal of The Korean Ceramic Society. ,vol. 42, pp. 117- 122 ,(2005) , 10.4191/KCERS.2005.42.2.117
Jeonghwan Kim, Munetake Satoh, Tomohiro Iwasaki, Mechanical-dry coating of wax onto copper powder by ball milling Materials Science and Engineering A-structural Materials Properties Microstructure and Processing. ,vol. 342, pp. 258- 263 ,(2003) , 10.1016/S0921-5093(02)00280-0
S PalDey, S.C Deevi, Single layer and multilayer wear resistant coatings of (Ti,Al)N: a review Materials Science and Engineering A-structural Materials Properties Microstructure and Processing. ,vol. 342, pp. 58- 79 ,(2003) , 10.1016/S0921-5093(02)00259-9
F Vaz, L Rebouta, P Goudeau, J Pacaud, H Garem, J.P Rivière, A Cavaleiro, E Alves, Characterisation of Ti1−xSixNy nanocomposite films Surface & Coatings Technology. pp. 307- 313 ,(2000) , 10.1016/S0257-8972(00)00947-6
M Diserens, J Patscheider, F Lévy, Improving the properties of titanium nitride by incorporation of silicon Surface & Coatings Technology. ,vol. 108, pp. 241- 246 ,(1998) , 10.1016/S0257-8972(98)00560-X
D-Y Wang, C-L Chang, K-W Wong, Y-W Li, W-Y Ho, None, Improvement of the interfacial integrity of (Ti,Al)N hard coatings deposited on high speed steel cutting tools Surface and Coatings Technology. ,vol. 120-121, pp. 388- 394 ,(1999) , 10.1016/S0257-8972(99)00452-1
S. Vepřek, S. Reiprich, Li Shizhi, Superhard nanocrystalline composite materials: The TiN/Si3N4 system Applied Physics Letters. ,vol. 66, pp. 2640- 2642 ,(1995) , 10.1063/1.113110
Kwang Ho Kim, Sung-ryong Choi, Soon-young Yoon, Superhard Ti–Si–N coatings by a hybrid system of arc ion plating and sputtering techniques ☆ Surface & Coatings Technology. ,vol. 161, pp. 243- 248 ,(2002) , 10.1016/S0257-8972(02)00499-1
In-Wook Park, Sung Ryong Choi, Ju Hyung Suh, Chan-Gyung Park, Kwang Ho Kim, Deposition and mechanical evaluation of superhard Ti–Al–Si–N nanocomposite films by a hybrid coating system Thin Solid Films. ,vol. 447, pp. 443- 448 ,(2004) , 10.1016/S0040-6090(03)01122-2
J. Takadoum, H. Houmid-Bennani, D. Mairey, The wear characteristics of silicon nitride Journal of the European Ceramic Society. ,vol. 18, pp. 553- 556 ,(1998) , 10.1016/S0955-2219(97)00157-X