陈颢
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叶育伟
,
王永欣
,
李金龙
,
周升国
,
鲁侠
稀有金属
利用多弧离子镀技术在316L不锈钢和单晶硅上制备了均质和梯度CrCN薄膜,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、纳米压痕仪、273A电化学工作站、Revetest划痕测试系统和多功能摩擦磨损试验机等对薄膜的微观结构、力学性能、耐腐蚀性能和摩擦学性能进行表征.结果表明:较之于均质CrCN薄膜,梯度CrCN薄膜平均晶粒较小,Cr7C3(421)晶面的结晶度高,力学性能较好;在海水环境下,梯度CrCN薄膜在摩擦过程中对裂纹的萌生及扩展有较强的抑制作用,能有效抵制海水渗透,表现出良好的耐腐蚀性能;与WC摩擦配副对磨时平均摩擦系数与磨损率均较低,磨痕形貌光洁,表现出良好的摩擦学性能.
关键词:
均质CrCN薄膜
,
梯度CrCN薄膜
,
微观结构
,
海水环境
,
摩擦学性能
刘孟奇
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郭惠霞
,
王永欣
,
李金龙
,
鲁侠
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.20161204002
为提高海洋装备摩擦零部件的摩擦学性能,采用多弧离子镀技术在316L不锈钢上制备了CrN/CrAlSiN涂层.通过XRD、XPS表征涂层的物相及成分,SEM和TEM表征涂层的形貌和微观结构,并用纳米压痕仪测试其硬度,采用摩擦磨损试验机对涂层在大气和海水环境中的摩擦磨损性能进行测试.结果表明:CrN/CrAlSiN涂层的微观结构主要有CrN相、AlN相以及非晶态Si3N4包裹CrN、AlN相,(111)择优取向最为明显;基于微观结构与CrN过渡层的设计,CrAlSiN涂层硬度高达35.5 GPa;较之于316L基底,涂层致密的结构使其在海水环境下表现出更好的耐腐蚀性能;在大气和海水环境下,CrN/CrAlSiN涂层的摩擦因数及磨损率均明显降低,在海水环境下达到最优.
关键词:
CrN/CrAlSiN涂层
,
耐腐蚀性能
,
摩擦性能
,
海水
