Cr,Ni的掺杂对TiAlN基薄膜高温摩擦性能的影响

• 作者: 梁慕林 王成磊 秦海青 肖乐银 梁朝杰 张可翔 谢映光 刘伟杰 杨纪洁
• 来源期刊: 材料保护
• 学科: 工学
• 关键词: TiAlN薄膜 掺杂 高温摩擦性能 硬度 摩擦磨损
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 试验研究
• 页码范围: 22-29
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.444
• 语种: 中文
• DOI: 10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0033

摘要

为了开发具有优异抗摩擦磨损性能的薄膜材料,采用多弧离子镀在4Cr13马氏体不锈钢表面沉积TiAlN薄膜,采用磁控溅射法和多弧离子镀在4Cr13表面分别沉积掺杂Cr和Cr-Ni的TiAlN薄膜.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和维氏硬度计分析薄膜的表面形貌、物相和表面硬度,并对不同温度下磨损后的薄膜表面形貌、成分及物相进行了分析.结果表明:Cr,Ni掺杂后薄膜的表面硬度降低;随着温度的升高,3种薄膜的摩擦系数都在降低,在各个温度下Cr-Ni共掺杂的TiAlN薄膜的摩擦系数都最小,其次为掺杂Cr的TiAlN薄膜,这说明Cr,Ni元素的加入有助于改善材料的摩擦系数;在100℃和300℃下摩擦后,未掺杂的TiAlN薄膜的磨损量均高于掺杂后的TiAlN薄膜,Cr-Ni共掺杂的TiAlN薄膜的磨损量最低;摩擦温度升高到500℃后TiAlN薄膜的磨损量比掺杂后的薄膜要低.