GNiCr40Al3Ti合金表面Cr-DLC、CrAlN和CrN薄膜在去离子水环境中的摩擦磨损性能

• 作者: 李振东 汪瑞军 詹华
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 去离子水环境 Cr-DLC薄膜 CrAlN薄膜 CrN薄膜 摩擦磨损
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 表面摩擦磨损与润滑
• 页码范围: 212-217,244
• 页数: 7页
• 分类号: TG174.4|TH117
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.11.024

摘要

目的 在去离子水环境中,研究GNiCr40Al3Ti合金表面制备的铬掺杂类金刚石(Cr-DLC)、氮化铬铝(CrAlN)和氮化铬(CrN)等薄膜的摩擦磨损性能.方法 在GNiCr40Al3Ti合金表面采用离子源辅助非平衡磁控溅射制备Cr-DLC薄膜,采用多弧离子镀技术制备CrAlN薄膜和CrN薄膜.利用冷场发射扫描电镜、拉曼光谱仪和X射线衍射仪,对薄膜的微观结构和形貌进行分析.利用显微硬度计、摩擦磨损试验机、白光干涉扫描轮廓仪等,对薄膜的硬度、摩擦磨损性能、磨痕二维轮廓等进行研究.结果 在10 h连续的去离子水环境摩擦过程中,CrN薄膜的平均摩擦系数最低,仅为0.17,比GNiCr40Al3Ti合金的摩擦系数降低了54％.与GNiCr40Al3Ti合金相比,其表面制备的Cr-DLC、CrAlN和CrN薄膜在去离子水环境摩擦条件下都减小了磨损体积,其中,CrN薄膜表现出最好的耐磨性,磨损体积为0.017 mm3,仅为GNiCr40Al3Ti合金磨损体积的0.18％.Cr-DLC薄膜与CrAlN薄膜的耐磨性不及CrN薄膜,主要是由薄膜的微观结构造成的,Cr-DLC薄膜的柱状疏松结构造成薄膜过早的被磨穿,CrAlN薄膜中存在的Cr相引起薄膜硬度降低,从而降低了抗剪切的能力.结论 在去离子水环境中,CrN薄膜具有最低的摩擦系数和最佳的耐磨性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	汪瑞军		55	356	11.0	16.0
2	詹华		12	43	4.0	6.0
3	李振东		13	118	6.0	10.0