镁合金表面纳米TiSiN复合薄膜的制备及其结构和耐蚀耐磨性能分析

• 作者: 李海涛 孙鹏飞 黄永德 陈宜 邓黎鹏 孙文君
• 来源期刊: 焊接学报
• 学科: 工学
• 关键词: 镁合金 TiSiN/Ti薄膜 耐蚀性 耐磨性 磁控溅射
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 页码范围: 69-75
• 页数: 7页
• 分类号: TG174|TG444
• 语种: 中文
• DOI: 10.12073/j.hjxb.20200516001

摘要

为提高镁合金耐蚀和耐磨性,扩大其在航空领域的应用,采用反应磁控溅射法,分别在AZ31和Mg8Li两种镁合金基体上制备了复合TiSiN薄膜.采用X射线荧光光谱、扫描电镜、原子力显微镜和X射线小角掠入射分别对薄膜表面元素分布、形貌、膜层结构和晶粒尺寸进行了分析.采用电化学工作站和球盘式摩擦磨损试验机分别对薄膜在3.5％NaCl溶液中的腐蚀行为和在空气中的摩擦磨损性能进行了研究.结果表明,薄膜中Ti和Si元素比例与靶材相近,元素在整个膜层表面呈高低交替的环形分布,Mg8Li基体上薄膜的分布较为均匀;薄膜主要由TiN和Ti2N两相组成,AZ31表面薄膜的晶粒尺寸和粗糙度均小于Mg8Li表面的薄膜;两种基体镀膜后的腐蚀电流密度降低了三个数量级,摩擦系数低于0.4,磨损率在10-6 m3/Nm数量级.