恒电位对TiAlN涂层在海水环境中磨蚀性能的影响

• 作者: 单磊 孙润军 汪陇亮 王永欣
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: TiAlN涂层 摩擦系数 磨损率 电化学 海水 磨蚀
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 所属期刊栏目: 专题——海洋环境表面工程
• 页码范围: 165-171
• 页数: 7页
• 分类号: TG174.442|TH117.1
• 字数: 5132字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.11.023

摘要

目的 研究不同恒电位对TiAlN涂层在海水环境中磨蚀性能的影响,分析其腐蚀磨损行为.方法 用PVD多弧离子镀技术在316不锈钢上沉积TiAlN涂层.通过XRD测试、硬度测试、结合力测试、电化学工作站测试、不同恒电位下磨蚀测试及磨痕截面轮廓测试,分别评价TiAlN涂层的相结构、表面硬度、结合力、电化学性能、摩擦系数和磨损率,通过扫描电子显微镜观察涂层磨痕形貌并分析其磨蚀损伤机理.结果 TiAlN涂层在海水环境下的抗腐蚀性优于基体316不锈钢.在阴极电位下,恒电位增加使涂层的摩擦系数逐渐降低.阳极电位为0.5 V时,摩擦形成的TiO2基含水化合物颗粒可作为润滑剂,使涂层的摩擦系数迅速降低至0.45.TiAlN涂层在干摩擦条件下的磨损率为5.5678×10-5 mm3/(N·m),在阴极保护电位为-1 V下的磨损率为2.2909×10-6 mm3/(N·m),在开路电位(OCP)下的磨损率为7.4881×10-5 mm3/(N·m).结论 随着加载电位(SCE)的升高,涂层的腐蚀效应愈发明显.涂层在阴极电位下的磨蚀机理主要为塑性变形,在阳极电位下的磨蚀机理主要为疲劳点蚀.