利用弧光离子镀设备，对２０１蕾丝视频黄色下载表面进行离子沉积ＴｉＮ薄膜和ＣｒＮ薄膜。分别在３．５％ＮａＣｌ溶液、１ｍｏｌ·Ｌ－１ＮａＯＨ溶液和１ｍｏｌ·Ｌ－１Ｈ２ＳＯ４溶液中进行电化学腐蚀性能测试。结果表明，通过弧光离子镀技术在２０１蕾丝视频黄色下载表面分别形成了厚度为１．２μｍ的致密ＴｉＮ薄膜和３μｍ的致密ＣｒＮ薄膜；２０１蕾丝视频黄色下载、ＴｉＮ薄膜和ＣｒＮ薄膜在３．５％的ＮａＣｌ溶液中耐蚀性相当；在１ｍｏｌ·Ｌ－１的ＮａＯＨ溶液中，ＴｉＮ薄膜的耐蚀性约是２０１蕾丝视频黄色下载的２倍，ＣｒＮ薄膜的耐蚀性是２０１蕾丝视频黄色下载的２４倍，ＴｉＮ薄膜的１２倍；在１ｍｏｌ·Ｌ－１的Ｈ２ＳＯ４溶液中，ＴｉＮ薄膜和ＣｒＮ薄膜的耐蚀性相比２０１蕾丝视频黄色下载分别提高２０倍和２６倍。

ＴｉＮ薄膜和ＣｒＮ薄膜不仅具有漂亮的外观，较高的硬度，还同时具有较好的抗腐蚀性能［１－３］。本工作采用弧光离子镀设备，在２０１奥氏体蕾丝视频黄色下载表面沉积ＴｉＮ和ＣｒＮ薄膜，通过Ｘ射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪以及硬度计分析检测ＴｉＮ薄膜和ＣｒＮ薄膜物相结构、截面形貌、表面成分和硬度，并进行电化学腐蚀性能对比测试，分析了其腐蚀机理。

１试验

试验材料是２０１蕾丝视频黄色下载面板，主要化学成分（质量分数／％）为：Ｃ≤０．１５，Ｓｉ≤０．７５，Ｍｎ

　５．５～７．５０，Ｃｒ

　１６．０～１８．０，Ｎ≤０．２５，Ｎｉ

　３．５０～５．５０，Ｐ≤０．０６，Ｓ≤０．０３，余量为铁；表面粗糙度Ｒａ＜０．５μｍ。

１．１试验步骤

将蕾丝视频黄色下载切成１０ｍｍ×１０ｍｍ的试样，用丙酮清洗后置于ＴＳＵ－６５０磁控溅射及离子镀沉积设备中。本底真空度至２×１０－３Ｐａ，通入氩气至５Ｐａ，用－８００Ｖ的氩离子清洗２０１蕾丝视频黄色下载３０ｍｉｎ。靶材为纯钛（９９．９％）和纯铬（９９．８％），基体温度都为２００℃。镀膜前，先沉积一层纯钛或纯铬金属膜作为过渡层，增加膜基结合力，然后分别沉积ＴｉＮ和ＣｒＮ薄膜。预镀和沉积所用的电弧电流、电弧电压、沉积偏压是一致的。

１．２检测方法

采用Ｂｒｕｋｅｒ－ａｘｓ－Ｄ８型Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）进行表面物相分析；采用ＨＶ－１０００型上海长方显微硬度计测试薄膜的显微硬度，载荷为２５ｇ，加载时间１０ｓ，检测５点取平均值。采用Ｊｅｏｌ／ＪＳＭ－５６１０ＬＶ型扫描电镜（ＳＥＭ）观察横截面形貌，放大１

　０００倍测量薄膜厚度；用其附带的能谱分析仪（ＥＤＳ）分析表面的化学成分；用恒电位法和ＰＳ－２６８Ａ型电化学测量仪进行电化学腐蚀试验，试样工作面积为１ｃｍ２，以饱和甘汞电极（ＳＣＥ）作为参比电极，铂电极作为辅助电极，试样为研究电极。文中电位若无特指，均相对于ＳＣＥ。参比电极和研究电极之间用盐桥连接，鲁金毛细管距研究电极１～２ｍｍ，扫描速率为６０ｍＶ·ｍｉｎ－１，电位扫描范围是－１

　５００～１

　５００ｍＶ［４－６］。对未处理的２０１蕾丝视频黄色下载试样，ＴｉＮ试样和ＣｒＮ试样在质量分数为３．５％试样ＮａＣｌ溶液、摩尔浓度为１ｍｏｌ·Ｌ－１

　ＮａＯＨ溶液和１ｍｏｌ·Ｌ－１

　Ｈ２ＳＯ４溶液中进行耐腐蚀性能试验，Ｔａｆｌｅ直线外推法测定自腐蚀电流密度。

２结果与讨论

２．１截面形貌和显微组织

图１（ａ）为ＴｉＮ薄膜的ＳＥＭ截面形貌。由图１可见，因为试样前期经过渗氮处理，渗氮层厚度约２０μｍ，外表面是ＴｉＮ薄膜，约为１．２μｍ，两强化层结合紧密，氮化层对ＴｉＮ薄膜起到较好的支撑作用［７］。图１（ｂ）是ＣｒＮ薄膜的截面形貌，最外层薄膜同样均匀致密，因ＣｒＮ薄膜比ＴｉＮ薄膜具有更好的机械性能，所以比ＴｉＮ薄膜略厚，约为３μｍ。

２．２表面成分和表面硬度

ＴｉＮ薄膜表面化学成分（质量分数／％）为：Ｔｉ

　７６．８１，Ｎ

　２３．１９；钛与氮的原子比约为１∶１。经过复合处理后试样的硬度为１

　３６０ＨＶ０．０２５。这是由于薄膜厚度仅有１．２μｍ，载荷压头前端的变形区扩展到氮化区，所测得的硬度实际是ＴｉＮ薄膜层与氮化层的综合硬度。ＣｒＮ薄膜表面化学成分（质量分数／％）为：Ｃｒ

　８６．５５，Ｎ

　１２．７８；铬与氮的原子比约为２∶１。表面硬度为１

　８６８ＨＶ０．０２５。这可能是由于ＣｒＮ薄膜比ＴｉＮ薄膜厚，载荷压头并没有击穿薄膜层，基本可以表征薄膜硬度。

２．３物相结构

图２所示为两种薄膜的Ｘ射线衍射分析图谱。由图２（ａ）可见，强化层物相主要为ＴｉＮ，钛和因前期经过离子氮化形成的Ｆｅ３Ｎ。其中ＴｉＮ衍射峰在（１１１）处较强，有择优生长的趋势。由图２（ｂ）可见，表面强化层的物相有ＣｒＮ，Ｃｒ２Ｎ和铬，以ＣｒＮ为主，择优取向为（２００）和（１１０），含有部分的Ｃｒ２Ｎ（１１０），和少量因靶源放电时产生的纯铬相微小液滴。

２．４腐蚀性能检测

２．４．１在ＮａＣｌ溶液中的腐蚀

图３为２０１蕾丝视频黄色下载试样、ＴｉＮ试样和ＣｒＮ试样在质量浓度为３．５％ＮａＣｌ溶液中测得的极化曲线。其电化学参数拟合结果见表２。可以看出，当２０１蕾丝视频黄色下载试样的自腐蚀电位Ｅｃｏｒｒ＝－３４２ｍＶ时进入阳极极化；而ＴｉＮ试样的自腐蚀电位Ｅｃｏｒｒ＝－４６４ｍＶ，低于２０１蕾丝视频黄色下载试样；ＣｒＮ试样的自腐蚀电位接近ＴｉＮ试样，但是极化曲线和２０１蕾丝视频黄色下载试样的极化曲线几乎相似，在电位Ｅｃｏｒｒ＝７８ｍＶ之前，ＣｒＮ试样的电流密度都小于ＴｉＮ试样。综合三者的自腐蚀电位Ｅｃｏｒｒ和自腐蚀电流密度Ｊｃｏｒｒ可知，ＣｒＮ试样和ＴｉＮ试样在ＮａＣｌ溶液中的耐腐蚀性能并没有明显提高，且均未出现明显钝化现象。

２．４．２在ＮａＯＨ溶液中的腐蚀图４为２０１蕾丝视频黄色下载试样、ＴｉＮ试样和ＣｒＮ试样在１ｍｏｌ·Ｌ－１

　ＮａＯＨ溶液中测得的极化曲线。其电化学参数拟合结果见表３。由表３可见，２０１蕾丝视频黄色下载试样在自腐蚀电位Ｅｃｏｒｒ＝－７５４ｍＶ时进入阳极极化，并且在电位为１２２ｍＶ时有一个短暂的钝化过程；ＴｉＮ试样的自腐蚀电位虽然低于２０１蕾丝视频黄色下载试样，但是其致钝、维钝电流密度以及自腐蚀电流密度都要比２０１蕾丝视频黄色下载试样小很多；ＣｒＮ试样的自腐蚀电位Ｅｃｏｒｒ＝－４６１ｍＶ，明显高于２０１蕾丝视频黄色下载和ＴｉＮ试样，虽然没有明显的致钝过程，但是维钝电流密度始终维持在一个较低的值Ｊｐ＝０．０２８

　２ｍＡ·ｃｍ－２。根据由自腐蚀电流密度Ｊｃｏｒｒ得出的相对腐蚀速率，２０１蕾丝视频黄色下载的相对腐蚀速率略快于ＴｉＮ试样，并且ＴｉＮ试样的相对腐蚀速率是ＣｒＮ试样的１２倍。

２．４．３在Ｈ２ＳＯ４溶液中的腐蚀图５为２０１蕾丝视频黄色下载试样、ＴｉＮ试样和ＣｒＮ试样在１ｍｏｌ·Ｌ－１

　Ｈ２ＳＯ４溶液中测得的极化曲线。其电化学参数拟合结果见表４。可以看出，ＴｉＮ试样的自腐蚀电位略高于２０１蕾丝视频黄色下载试样，其致钝、维钝电流密度以及自腐蚀电流密度也明显小于２０１蕾丝视频黄色下载试样。ＣｒＮ试样自腐蚀电位Ｅｃｏｒｒ＝－３３８ｍＶ，高于ＴｉＮ试样，致钝、维钝电流密度略大于ＴｉＮ试样，但是自腐蚀电流密小于ＴｉＮ试样。根据由自腐蚀电流密度Ｊｃｏｒｒ得出的相对腐蚀速率，ＴｉＮ试样的相对腐蚀速率和ＣｒＮ试样相近，分别是２０１蕾丝视频黄色下载试样的１／２０和１／２６。

３结论

（１）通过弧光离子镀技术在２０１蕾丝视频黄色下载表面分别形成了厚度为１．２μｍ的致密ＴｉＮ薄膜和厚度为３μｍ的致密ＣｒＮ薄膜。

（２）２０１蕾丝视频黄色下载、ＴｉＮ薄膜和ＣｒＮ薄膜，三者在３．５％的ＮａＣｌ溶液中耐蚀性相当。

（３）在１ｍｏｌ·Ｌ－１的ＮａＯＨ溶液中，ＴｉＮ薄膜的耐蚀性约是２０１蕾丝视频黄色下载的２倍，ＣｒＮ薄膜的耐蚀性相比于２０１蕾丝视频黄色下载提高了２４倍，是ＴｉＮ薄膜的１２倍。

（４）在１ｍｏｌ·Ｌ－１的Ｈ２ＳＯ４溶液中，ＴｉＮ薄膜和ＣｒＮ薄膜的耐蚀性相比于２０１蕾丝视频黄色下载分别提高２０倍和２６倍，ＣｒＮ薄膜的耐蚀性是ＴｉＮ薄膜的１．３４倍。