铬掺杂碳基自润滑薄膜与铝合金的高温磨损机理

• 作者: 孙德恩 梁斐珂 裴晨蕊 陈思琦 黄佳木
• 来源期刊: 中国表面工程
• 学科: 工学
• 关键词: 碳化铬 类金刚石 摩擦因数 高温磨损 铝合金
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 所属期刊栏目: 表面工程研究
• 页码范围: 52-59
• 分类号: TG174.44|TG115.58
• 语种: 中文
• DOI: 10.11933/j.issn.1007-9289.2016.06.008

摘要

为了研究不同结构铬掺杂碳基薄膜在高温下与铝合金的磨损机理,采用非平衡磁控溅射在YT15刀具表面沉积Cr/CrC/DLC单周期和Cr/(CrC-DLC)n多周期多层膜,在24、200和400℃下与A319和A390铝合金进行摩擦试验.采用扫描电子显微镜、原子力显微镜、纳米压痕仪、拉曼光谱仪、销盘磨损仪对薄膜的形貌结构、力学和摩擦学性能进行测试.研究表明:多周期多层膜结构打断薄膜柱状生长,提高膜基结合力.两种薄膜表面粗糙度和硬度分别为4.3 nm和5.4 nm、9.8 GPa和9.0 GPa.磨球表面转移层由硅、石墨以及剥落的薄膜碎片组成,连续的转移层降低摩擦因数;但随着温度升高,转移层的连续性被破坏,导致摩擦因数升高.在高温摩擦过程中,多周期多层膜磨损逐渐释放出DLC子膜层,通过DLC子膜层的石墨化转变来保持低摩擦因数,提高薄膜寿命.薄膜磨损由室温的磨料磨损转变为高温的粘着磨损和犁沟磨损,其中由于A390含有初晶硅使磨损以犁沟磨损为主.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	黄佳木	重庆大学材料科学与工程学院	84	690	13.0	20.0
2	孙德恩	重庆大学材料科学与工程学院	11	62	6.0	7.0
3	梁斐珂	重庆大学材料科学与工程学院	2	11	2.0	2.0
4	陈思琦	重庆大学材料科学与工程学院	1	3	1.0	1.0
5	裴晨蕊	重庆大学材料科学与工程学院	4	29	3.0	4.0