基板偏壓對濺鍍AlCrNbSiTiV高熵合金氮化物薄膜性能的影響

萬松峰 *，許春耀，吳錦城

（1.東莞職業技術學院機電工程系，廣東 東莞 523808；2.龍華科技大學機械工程系，臺灣 桃園 33306）

隨著國內制造業的升級轉型和高硬度材料的廣泛應用，以及新環保法令對機加工冷卻潤滑液要求的提高，特別是數控加工中心高溫/高速切削、干切削和微潤滑切削的出現，這些都對機加工刀具的硬度、熱穩定性、精度與壽命提出了更高要求。氮化物由于具有高硬度、高耐磨耗、高熔點、耐腐蝕等特點而常被鍍在刀具上以提高其使用壽命。在薄膜中添加抗氧化性元素Al、Cr和Si可以改善熱穩定性，多元素組成的納米復合結構也能改善熱穩定性和提高硬度，因此多元氮化物系統已經成為提升薄膜性質的主要研究方向。傳統合金大多以一種元素為主，再加入微量元素來提高性能。1995年臺灣國立清華大學葉均蔚教授[1]突破此限制，提出由5種以上主元素(原子分數介于5% ～ 35%之間)組成新合金的設計理念，通過燒結、熔煉等方法得到的合金材料稱為高熵合金。高熵合金的高熵效應使其結構化繁為簡，形成一個或多個體心立方(BCC)或面心立方(FCC)結構的固溶相[2]，特性也由多種元素共同表現。與傳統合金相比，高熵合金具有耐高溫、耐腐蝕、高強度、高硬度等優點，為刀具鍍層提供了新材料。

自葉均蔚教授提出高熵合金后，國內外多家科研院所相繼開展研究。開始主要研究通過改變主元素及其含量對高熵合金的影響，后來主要研究不同工藝、添加稀土元素等的影響。……