表面技术 , 2017, 46(6): 174-179.
10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.027
W、Mo离子注入对离子镀TiN薄膜表面结构和性能的影响
田斌
1,
,
刘宝辉
2,
,
岳文
3,
,
王成彪
4,
1.北京工商大学 材料与机械工程学院,北京,100048;
2.北京工商大学 材料与机械工程学院,北京,100048;
3.中国地质大学(北京) 工程技术学院,北京,100083;
4.中国地质大学(北京) 工程技术学院,北京,100083
目的 进一步改善氮化钛薄膜的摩擦学性能.方法 利用金属蒸汽真空弧源(MEVVA)在离子镀TiN薄膜表面进行等剂量W、Mo离子注入.采用扫描俄歇系统、光学三维形貌仪、X射线衍射仪和纳米压痕仪,分别分析了TiN薄膜的离子注入深度、表面形貌及粗糙度、相结构和不同压入深度的薄膜硬度.在球盘滑动摩擦磨损试验机上考察了TiN薄膜的摩擦学性能,并利用扫描电子显微镜和三维形貌仪对其磨损形貌进行分析.结果 等剂量离子注入后,TiN表面注入层中W离子的含量明显大于Mo离子,两种离子注入对TiN薄膜的表面形貌和硬度的影响较小.XRD结果表明,W离子和Mo离子注入后均发现了Ti2N硬质相.两种离子注入均可以不同程度地降低TiN薄膜的摩擦系数和磨损率.结论 W、Mo离子注入均可显著改善TiN薄膜的摩擦学性能,但Mo离子更有利于其摩擦系数的降低,而W离子注入更有利于TiN薄膜磨损率的降低.
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