抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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Ti<sub>1-x</sub>Al<sub>x</sub>Nは,高い硬度と優れた耐酸化性を示す切削工具用として,良く確立された材料である。Ti<sub>1-x</sub>Al<sub>x</sub>Nの性能を向上させるためのメインルートは,更なる元素の導入である。そこで,この研究の主目標は,炭素を導入して,アルミニウムリッチなCVD-TiAlNコーティングの特性と耐磨耗性を改良することにある。新しい低圧CVD法を使用して,非常にアルミニウムリッチのTiAlCN層を析出した。この過程は,TiCl<sub>4</sub>,AlCl<sub>3</sub>,NH<sub>3</sub>,H<sub>2</sub>,N<sub>2</sub>,Arおよび炭素源としてのエチレンの,ガス混合物で進行した。この研究では,CVD-TiAlCNコーティングのミクロ構造,組成,特性,および切削性能を調査した。800°Cと850°Cで,硬質のアルミニウムリッチなTiAlCNコーティングが得られた。このコーティングはfcc-Ti<sub>1-x</sub>Al<sub>x</sub>Nと,少量のTiN,h-AlNおよび無定形炭素の各相の複合物で構成されていた。WDX分析では,炭素含有量は<2at.%に過ぎない低い量であった。格子定数の計算から,炭素原子はTi<sub>1-x</sub>Al<sub>x</sub>N格子に組み込まれているはずがないことが示唆された。TEM分析とラマン分光から,炭素はa-C相として主に結晶粒界に位置していることは明白であった。したがって,これらの低炭素含有量のfcc-Ti<sub>1-x</sub>Al<sub>x</sub>N(C)コーティングは,むしろ,fcc-Ti<sub>1-x</sub>Al<sub>x</sub>Nと無定形炭素相(a-C)の複合材であった。900°Cでは,準安定のfcc-Ti<sub>1-x</sub>Al<sub>x</sub>Nはほとんど消滅し,TiNとh-AlNの同時析出が起きた。800°Cと850°Cで析出された層は,約3000HVの高い硬度と圧縮応力を持っていた。850°Cで製作されたCVD-TiAlCNコーティングは1200°Cまでの高真空状態のもとで,驚くべき耐熱性も示した。x>0.8のfcc-Ti<sub>1-x</sub>Al<sub>x</sub>N/a-Cのアルミニウムリッチな複合材は,いろいろなミーリング試験で優れた切削性能を示した。Copyright 2010 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.
