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弧电流对电弧离子镀CrN硬质涂层组织性能的影响

郑陈超 , 陈康敏 , 张晓柠 , 黄燕 , 关庆丰 , 宫磊 , 孙超

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.4.010

采用电弧离子镀技术在钛合金表面制备CrN涂层,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及透射电镜(TEM)分析了弧电流对涂层组织结构以及力学性能的影响.结果表明,随着弧电流的升高,涂层沉积速率增大,表面熔滴的数量及尺寸增大,表面平整度明显下降.不同弧电流条件下均沉积出CrN单相涂层.弧电流改变了粒子、离子的轰击作用,从而影响到涂层表面的能量状态,CrN涂层的择优生长由(111)变为(200),(220).随着弧电流的增加,CrN涂层的硬度先增大后减小,而涂层与基材间的结合力以及涂层的摩擦系数逐渐增大.弧电流为65A时涂层生长具有较高的沉积速率和较低的沉积温度,可获得尺寸较小的涂层组织.

关键词: 电弧离子镀 , CrN涂层 , 弧电流 , 组织结构

4Cr13不锈钢表面镀TiN薄膜组织结构及性能的研究

张焱 , 高原 , 吴炜钦 , 王成磊 , 庞泽鹏 , 程敏楠

材料导报

采用多弧离子镀技术在4Cr13不锈钢上沉积TiN薄膜,在其他参数不变的条件下,研究不同弧电流下薄膜的组织、结构及性能.利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、划痕仪和往复式摩擦磨损仪分别对薄膜进行表面形貌观察,物相分析,以及表面硬度、结合力、耐磨性检测.实验结果表明:孤电流对薄膜的表面形貌有明显的影响,随着弧电流的增大,薄膜表面的液滴数目和尺寸逐步增大;薄膜的相结构主要由TiN相组成,在(111)面有较强的择优取向,且随着弧电流的增大,衍射峰强度略有增加;随着孤电流的增大,薄膜的硬度先增大后减小,硬度值最大为2897HV;随着弧电流的增大,薄膜的结合力先增大后减小,当弧电流为105 A时,薄膜的结合力最大,为75 N;随着弧电流的增大,薄膜的摩擦系数先减小后增大,当弧电流为105 A时,薄膜的耐磨性最好.

关键词: 弧电流 , TiN薄膜 , 不锈钢 , 结合力 , 耐磨性

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