以化學氣相沈積法在模具鋼上被覆氮化鈦碳化鈦以及氧化鋁之研究

Abstract

本論文係利用化學氣相沈積法（CVD） ，以Ｈ2－Ｎ2 －Ｔｉｃｌ4，Ｈ2－ＣＨ4－Ｔ ｉｃｌ4和Ｈ2－ＣＯ2－ＡｌＣｌ3等反應氣體系統在一大氣壓，和９５０－１０６０ ℃溫度下，在JIS－SKD１１與SKD 61模具鋼母材上分別沈積氮化□，碳化□及氧化鋁 ，探討在模具鋼上沈積單層及多層被覆（包括有事先用無電鍍法鍍鈷及沒有鍍鈷兩種 ）之附著性，鍍層表面結構，優先指向，微硬度以及抗磨耗率。 結果顯示：（１）影響被覆能否沈積在母材上的因素包括：母材之含碳量，母材有無 事先鍍鈷，以及母材與鍍層間熱膨脹係數之差異。（２）如果CVD 之成核在事先鍍上 的鈷晶表面，而非在母材本身時則鍍鈷將會改變氮化□，碳化□或氧化鋁鍍層之優先 指向，反之則不然。（３）熱處理對CVD 沈積之影響，是經由其對鍍層介面和中間層 身提高其含碳量和含鈷量。（４）氮化□及鈷可用來當做沈積碳化□及氧化鋁之中間 層。但是以鈷當做中間層易於改變母材及鍍層成分，因而略為減少鍍層之硬度。（５ ）CVD 鍍層之磨耗速率取決於鍍層硬度、附著性、鍍層種類以及鍍層數目。