HIPIMS制备Cr-B涂层及摩擦学性能

• 作者: 张树参 李志勇 李晓伟 柯培玲 汪爱英
• 来源期刊: 中国表面工程
• 学科: 工学
• 关键词: 高功率脉冲磁控溅射 Cr-B涂层 微结构 摩擦性能
• 年，卷（期）: 2015,（6）
• 所属期刊栏目: 表面工程研究
• 页码范围: 13-19
• 分类号: TG174.444|TG115.58
• 语种: 中文
• DOI: 10.11933/j.issn.1007-9289.2015.06.003

摘要

为研究Cr-B涂层在多测试环境(干摩擦、蒸馏水和海水环境)下摩擦磨损行为,采用高功率脉冲磁控溅射沉积技术制备Cr-B涂层,分析涂层成分、结构、微观形貌和力学性能,重点考察涂层在不同环境下的摩擦磨损性能.结果表明:制备的Cr-B涂层,B/Cr的原子比为1.8,结构主要由CrB2和自由Cr相组成,硬度和弹性模量分别为(26.9±1.0) GPa和(306.7±6.0)GPa.摩擦测试结果显示:涂层在干摩擦时具有较高的摩擦因数为0.75,发生严重磨损失效,归因于摩擦过程中涂层剥落而导致严重的磨粒磨损;与干摩擦相比,涂层在蒸馏水和海水环境中的摩擦因数均显著降低,分别为0.26和0.22,这主要由于蒸馏水和海水的边界润滑作用所导致,在蒸馏水中摩擦的磨损机制为磨粒磨损,而在海水中的磨损机制为磨粒磨损和腐蚀磨损的协同作用.