Ni-P/Ti/DLC多层膜的摩擦磨损性能

• 作者: 唐昆 张健 彭文波 朱勇建 王宇 谭可成
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 多层膜 摩擦速度 载荷 加热温度 摩擦磨损
• 年，卷（期）: 2018,（7）
• 所属期刊栏目: 专题-高表面完整性加工
• 页码范围: 59-66
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.44|TG115.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2018.07.008

摘要

目的 研究摩擦速度、载荷及加热温度对Ni-P/Ti/DLC多层膜摩擦磨损性能的影响.方法 用化学镀镍磷工艺在模具钢基体表面镀上Ni-P层作切削层,采用过滤阴极真空电弧(FCVA)技术分别沉积Ti过渡层和DLC保护层.通过摩擦磨损实验,评价该多层膜的摩擦磨损性能.利用纳米压痕测试和拉曼光谱检测,研究该多层膜在不同加热温度下的硬度、弹性模量和结构成分.利用扫描电镜及表面轮廓仪分别对该多层膜的磨痕形貌和横截面轮廓进行分析.结果 随着摩擦速度的增大,Ni-P/Ti/DLC多层膜的摩擦系数呈下降趋势,磨损率和磨损体积呈先减后增的趋势.不同载荷下的摩擦系数变化幅度较小,磨损率和磨损体积随着载荷的增大呈增加的趋势.随着加热温度的升高,摩擦系数呈下降趋势,磨损率和磨损体积呈先增后减的趋势.此外,随着加热温度的升高,多层膜表层DLC膜中石墨相逐渐增多,硬度和弹性模量随之呈先增后减的趋势.结论 较高摩擦速度下,多层膜表层DLC膜石墨化趋势增强,摩擦系数变化幅度较大,且表面磨痕宽度和深度显著增加,磨损加剧.多层膜中软质的Ti金属层和硬质的DLC层,能有效提高多层膜在高载荷下的摩擦磨损性能.随着加热温度的升高,多层膜表层DLC膜中石墨相逐渐增多,摩擦过程更易生成转移膜.