随着现代加工制造业的飞速发展，轻质金属合金、镍合金、碳纤维等难加工材料的高速加工对刀具涂层材料及技术提出了越来越高的要求。传统刀具涂层难以满足日益增强的多样化需求，并严重制约着我国加工制造业的发展。面对当前新的经济形势，国内加工制造企业在保证加工质量和产品品质的同时，迫切需要进一步降低成本，并在此基础上实现更高的利润价值，这也对涂层刀具提出了更为严苛的要求。因此，开发高性能、低成本的刀具涂层，特别是满足高档数控机床用刀具涂层，对推动我国高端加工制造业的发展和提升企业的市场竞争力具有重要的现实意义。现代硬质涂层技术的发展要求涂层具有较好的红硬性、塑性、耐磨性、高抗氧化性及与工件弱的粘附反应，同时还可以通过涂层的成分和结构设计，使涂层在使役过程中具有自适应环境的多功能特性。近年来，氮化钒（VN）涂层的自润滑特性得到了研究工作者的重视，VN 涂层在高温条件下容易氧化生成熔点较低的Magnéli相V2O5而具有较低的摩擦系数。在VN涂层表面通过热处理复合一层氧化膜（Vanadium oxide），可有效降低VN涂层室温下的摩擦系数。在VN涂层中复合元素C或Ag都可获得低摩擦VN 基涂层。多层设计CrAlN/VN涂层在700℃下具有良好的减摩耐磨特性；TiAlN/VN 多层膜低温下摩擦系数较高，700℃下摩擦系数大大降低；TiN/VN 多层涂层的耐腐蚀性能明显优于TiN、VN 单层涂层。研究人员通过复合新元素或多层膜结构设计获得了良好性能的VN 基涂层。目前，VN基复合涂层虽然得到了较多的研究，但通过控制沉积时间制备VCN/VN多层涂层，并系统研究其结构、力学、耐磨及耐腐蚀性的研究还比较少。1）采用阳极层离子源辅助电弧离子镀系统制备VN 基涂层，通过在VN 涂层中添加C 元素和与VCN多层调制，实现了涂层硬度的提高、耐磨性的增强和抗腐蚀性的提升。2）随着VCN/VN 多层涂层调制周期厚度的增加，(200)衍射峰逐渐减弱并宽化，(111)衍射峰消失，涂层表面大颗粒数量减少，小颗粒数量增加。3）随着C 原子加入和VN/VCN 多层涂层调制周期厚度的增加，涂层硬度由VN 涂层的1890HV 增大到VCN 涂层的2290HV，VN/VCN 多层涂层硬度为2350HV。涂层的摩擦系数由VN 涂层的0.74 左右，降低到VCN 涂层和VCN/VN 涂层的0.60 左右。4）在室温3.5%NaCl 模拟海水中，涂层的耐腐蚀性能明显增强，自腐蚀电位由VN的−0.26V增大到VCN的−0.14 V，自腐蚀电流密度由1.6310−5 A/cm2降低到2.710−6 A/cm2。
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