微喷砂处理对TiN/MT-TiCN/Al2O3/TiOCN多层涂层摩擦磨损性能的影响

• 作者: 刘庆露 刘振宇 朱丽慧
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 微喷砂处理 化学气相沉积 TiOCN 多层涂层 力学性能 摩擦磨损
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 表面摩擦磨损与润滑
• 页码范围: 371-377
• 页数: 7页
• 分类号: TG174.44
• 字数: 4618字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.07.043

摘要

目的 采用微喷砂的方法对TiN/MT-TiCN/Al2O3/TiOCN多层涂层进行后处理,研究其对涂层摩擦磨损性能的影响.方法 采用化学气相沉积(CVD)的方法在硬质合金基体上沉积多层涂层,并进行微喷砂处理.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征涂层的显微组织结构,利用显微维氏硬度计、纳米压痕仪、X射线应力仪以及划痕仪测试涂层的硬度、应力和结合力,采用往复式多功能摩擦磨损试验机(UMT-3T)研究涂层的摩擦磨损性能.结果 TiN/MT-TiCN/Al2O3/TiOCN多层涂层经过微喷砂处理后,表层粗糙度改善,显微硬度提高21.4％,顶层TiOCN的纳米压痕硬度由微喷砂前的36.31 GPa增大至39.32 GPa,摩擦系数降低,磨损体积由微喷砂前的1.95×10-3 mm3增大至2.26×10-3 mm3,磨损率由微喷砂前的1.81×10-6 mm3/(N·m)增大至2.10×10-6 mm3/(N·m).微喷砂后处理在提高TiOCN顶层硬度的同时,也减薄了TiOCN顶层的厚度,并使得TiOCN层表面出现明显的裂纹,Al2O3层的抗塑性变形能力变弱,从而使顶层TiOCN被提早磨穿,Al2O3层产生大量磨屑,加剧了磨损,微喷砂后涂层表现出较差的耐磨性.结论 微喷砂处理可以有效改善涂层力学性能.但在涂层较薄的情况下,微喷砂处理造成的裂纹和减薄现象会使其整体耐磨损性能下降.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	朱丽慧	上海大学材料科学与工程学院	92	879	18.0	25.0
2	刘庆露	上海大学材料科学与工程学院	1	1	1.0	1.0