摘要：为满足不同加工方式和加工条件下刀具对涂层的特殊要求，获得硬度高和耐摩擦性能优异的刀具涂层，采用反应磁控溅射方法制备了一系列不同碳含量的碳化铪薄膜。利用EDX，XRD，SEM，AFM和微力学探针表征了薄膜的微结构和力学性能，研究了C2H2分压（Ar和C2H2混合气体）对薄膜成分、相组成、微结构以及硬度和弹性模量的影响。结果表明，反应磁控溅射可以方便地制备碳化铪薄膜，但是，只有在C2H2分压为混合气体总压约3．0％附近很窄的范围内才可获得高硬度和高弹性模量的单相碳化铪薄膜，其最高硬度和弹性模量分别为27．9GPa和255GPa；低C2H2分压下所得薄膜由金属Hf和HfC两相组成，硬度较低；而过高的C2H2分压将导致薄膜形成非晶态，其硬度和弹性模量亦随之降低。

关键词：碳化铪 硬质薄膜 微结构 力学性能 磁控溅射 

单位：上海工具厂有限公司机械工业工具涂层技术重点实验室 上海200093 上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室 上海200030