纳米调制周期对CrWN/MoN纳米多层涂层结构和性能的影响

• 作者: 李助军 包改磊 刘怡飞 张大童 李兆南 田灿鑫
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 电弧离子镀 CrWN/MoN纳米多层涂层 调制周期 纳米硬度 耐磨性能
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 表面摩擦磨损与润滑
• 页码范围: 191-198
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.442
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.12.022

摘要

目的 研究纳米调制周期对CrWN/MoN纳米多层涂层结构及性能的影响.方法 采用电磁永磁共控的阴极电弧离子镀技术,使用纯N2和合金CrW靶及纯金属Mo靶,制备不同调制周期厚度的CrWN/MoN纳米多层涂层,对CrWN/MoN纳米多层涂层的物相结构、微观形貌、硬度、摩擦系数和磨损率等进行分析.结果 CrWN/MoN纳米多层涂层由面心立方CrWN与六方?-MoN两相组成.随着调制周期减小,CrWN/MoN纳米多层涂层衍射峰强度逐渐减弱,?-MoN(202)衍射峰消失,涂层表面的大颗粒数量减少,表面质量得到改善.随着调制周期由45 nm减小到13 nm,涂层的硬度由29.4 GPa逐渐减小到25.5 GPa,当调制周期为8 nm时,CrWN/MoN纳米多层涂层硬度与弹性模量均达到最大值,分别为30.2 GPa和354.6 GPa.随着调制周期的减小,CrWN/MoN纳米多层涂层平均摩擦系数由0.45逐渐减小到0.29,磨损速率由4.2×10?7 mm3/(N·m)逐渐减小到3.3×10?7 mm3/(N·m).结论 调制周期对CrWN/MoN纳米多层涂层性能影响较大,调制周期厚度为8 nm时,CrWN/MoN纳米多层涂层的硬度最大,耐磨性能最好.