董瑜亮闫旭波赵升升宫骏孙超
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00754
利用电弧离子镀技术在不锈钢基体上沉积了Ti-Al-N涂层, 研究了沉积工艺参数对沉积态涂层的成分及相组成的影响, 以及在不同退火处理条件下各涂层组织的变化. XRD结果表明, 通过改变沉积工艺参数可以控制沉积态涂层的成分, 使涂层经退火后生成Ti2AlN相. 适当成分的沉积态涂层退火生成Ti2AlN相所需的最低退火温度为650℃, 其它沉积态涂层在700℃或更高温度下退火才能生成Ti2AlN相; 退火过程中可能发生的化学反应为: AlTi3N+5Al→TiN+2Al3Ti和AlTi3N+3Al→Ti2AlN+Al3Ti. 此外, 延长退火时间可使相同工艺下的沉积涂层生成的Ti2AlN相含量略有增加. 利用SEM对涂层进行了分析, 测量了涂层的摩擦系数.
关键词:
电弧离子镀
,
Ti2AlN coating
,
high temperature annealing
,
friction coefficient
杜广煜巴德纯王晓光
材料研究学报
采用硫化法以3Cr13马氏体不锈钢为基片制备硫化钨薄膜, 研究了硫化温度对薄膜性能的影响. 结果表明, 硫化温度对硫化钨薄膜的表面形貌和结晶率有明显影响, 但对膜层的化学成分影响不大, 薄膜能够有效改善不锈钢基体的摩擦学性能. 随着硫化温度的升高, 摩擦系数降低, 测试环境和测试条件对薄膜的摩擦系数也有一定影响.
关键词:
无机非金属材料
,
tungsten disulfide
,
sulfuration
,
phase analysis
,
friction coefficient
C.X.Jiang
金属学报(英文版)
The porous anodic aluminum oxide (AAO) film on a pure aluminum substrate was prepared by a two-step anodization in a 0.3M oxalic acid solution and pore-enlargement treatment in the phosphoric acid aqueous solution at 50~C. The diameter of highly ordered pore on the AAO film was about 9Ohm, and the thickness of the AAO film was 31μm. The mineral oil was infiltrated in the ordered nanometer sized pores of AAO film on an aluminum substrate due to the capillarity effect. The friction coefficient was measured using a ball-on-disk tribotester. The tests were conducted at loads range from 490 to 2450mN and at sliding velocities between 0.1 and 0.5m·s^-1. Oil infiltration in porous AAO film modified friction and considerably improved the wear resistance. As compared to the porous AAO film, the oil-infiltrated specimen had low friction coefficient. With increasing the applied load and sliding velocity, the friction coefficient of the oil-infiltrated film decreased. It indicates that the oil-infiltrated AAO film produced a new way to modify the friction and wear of aluminum alloy.
关键词:
friction coefficient
,
null
,
null
P.Sit
金属学报(英文版)
Friction and sliding wear behaviour of Ti-B-N coatings against AISI440C steel ball and WC-6wto ball were studied by using pin-on-disk tribometer along with microstructure characterization using optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). It is shown that the wear resistance of film depended on the wear mechanism. In the case of AISI440C steel, adhesive wear were pre-dominant and the wear rate increased sharply to a maximum when N content reach -38at. This might be related to the change of film microstructure and phase configuration, so the least adhesive transfer of tribo-film was observed. If WC-6wt0o ball was used, less deformation wear debris was observed, this was responsible for the rise of wear rate. Despite of different wear modes, friction coefficients in both cases were found to depend mainly on the formation and the amount of h-BN phase. Elemental anal)sis by energy dispersive spectroscopy (EDS) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) revealed that oxygen participated in the wear behavior by reacting with films to form the debris comprised of various types of Ti oxide including TiO, TiO2 and Ti2O3, which increased wear resistance.
关键词:
dry sliding wear
,
null
,
null
袁联雄
,
唐德文
,
邹树梁
,
刘军
,
李朋雪
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.09.008
目的：研究N,Ti,Al离子注入对304不锈钢耐磨性的影响规律,为304不锈钢材料的改良提供参考。方法采用等离子注入技术,在不同剂量下对304不锈钢分别进行N,Ti,Al离子注入,对离子注入后的试样进行表面微观形貌观测、表面硬度测试、摩擦磨损性能测试,并与304不锈钢基材进行对比。结果304不锈钢经3种离子注入后,均能获得平整、致密,没有裂纹,具有一定光洁度的表面组织,但是注入剂量增大会引起表面起泡现象,形成多孔形貌,光洁度降低。此外,3种离子注入均能提高304不锈钢的表面硬度,且高剂量注入试样的硬度比低剂量注入试样更高,相较而言,N离子注入使表面硬度的提高更明显。相比未注入基材,注N与注Ti表面层的摩擦系数均变小,注Al表面层的摩擦系数反而变大,但磨损量都明显降低。高剂量注N、注Al试样的耐磨性均高于低剂量注入试样,而高剂量注Ti试样的耐磨性低于低剂量注入试样,但仍好于注N、注Al试样。结论在相同实验条件与注入工艺下, N离子注入对表面硬度提高最显著(剂量为5.0×1017 ions/cm2),约提高41%；Ti离子注入对耐磨性提高最显著(剂量为3.0×1017 ions/cm2),约提高6倍。
关键词:
304不锈钢
,
离子注入
,
注入剂量
,
表面硬度
,
摩擦系数
,
磨损量
,
耐磨性
丁兰
,
贺志勇
,
鲍明东
,
徐雪波
,
吴明英
,
张颖
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.020
目的 提高高速钢的干摩擦学性能,探究不同Ti含量掺杂对类石墨碳膜摩擦性能的影响.方法 用非平衡磁控溅射离子镀技术制备了不同Ti含量的类石墨碳膜,用光学显微镜、扫描电子显微镜、Raman光谱、洛氏硬度计、纳米压痕仪等分析薄膜的微观结构和力学性能,用高速线性往复磨损试验机检测薄膜的干摩擦学性能,并用光学显微镜观察磨痕.结果 制备的碳膜表面颗粒尺寸较小,断面致密,且逐渐趋向柱状结构.随着Ti靶溅射电流的增大,逐渐增加的Ti元素打断了sp3键生长,薄膜中生成更稳定的sp2键,且sp2键含量先增大后减小,在0.8 A达到最大,溅射电流为1.1 A时,Ti元素含量最大,sp2键和sp3键都减少.碳膜与基体结合力随着Ti靶电流变大而先增大后减小,在0.8 A结合最佳,约为HF3级.硬度和弹性模量先减小后增加,0.8 A时达到最小.碳膜摩擦系数相比于原样都较低,在0.09~0.12之间.磨损率先增大后减小,维持在(5~15)×10?16 m3/(N·m)左右.结论 不同Ti含量的类石墨碳膜,能明显降低高速钢与钢球对磨的粘着磨损倾向,降低摩擦系数和磨损率.
关键词:
掺Ti
,
类石墨碳膜
,
微观结构
,
力学性能
,
摩擦系数
,
磨损率
,
磨损机理
张生光
,
王文中
,
赵自强
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.001
目的 研究不同供油条件下织构表面的润滑性能.方法 首先,建立考虑表面织构的乏油润滑模型,求解修正雷诺方程获得乏油工况下考虑织构表面的润滑油膜厚度以及压力分布.然后,依据求得的润滑油膜厚度判断计算域内各点润滑状态,通过接触压力及油膜厚度分别计算边界润滑、混合润滑以及流体润滑状态下的切应力,并积分求得摩擦力进而得到摩擦系数.结果模拟了供油层厚度为50~500 nm以及充分供油条件下三种织构的润滑行为,获得了不同润滑状态下表面织构的摩擦系数.速度为0.1 m/s时,供油量对接触区油膜厚度的影响较小,不同润滑状态下织构表现出不同的润滑性能.速度为0.2 m/s时,供油层厚度对油膜厚度的影响较大,随着供油层厚度的增大,膜厚明显增加,摩擦系数在供油层厚度为200 nm时最小.结论 接触副处于流体润滑状态时,织构表面不具有减摩效果.接触副处于边界润滑状态时,织构表面具有减摩效果,并且织构较密时,摩擦系数较小.接触副处于混合润滑状态时,织构过于稀疏或密集时均不具有减摩效果,但是合理分布的织构具有减摩效果.
关键词:
表面织构
,
乏油
,
摩擦系数
,
边界润滑
,
混合润滑
,
流体润滑
,
减摩
郭巧琴
,
李建平
,
郭永春
电镀与精饰
doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2015.08.003
采用非平衡磁控溅射离子镀技术在铝合金表面沉积类石墨镀层.采用原子力显微镜对镀层的微观形貌进行观察,采用划痕附着力测试仪对镀层的膜基临界载荷进行测试,利用维氏显微硬度计和销-盘摩擦磨损试验机对镀层的显微硬度及摩擦系数进行了测试.研究结果表明,基体偏压在-60V～-120V范围内,类石墨镀层以岛状方式生长,且随偏压值增大,镀层晶粒和粗糙度减小;随基体偏压值增大,镀层膜基临界载荷逐渐增大,摩擦系数逐渐减小,当基体偏压值为-120V时,镀层临界载荷为42N,硬度最高为235 HV0.025,摩擦系数为0.19.磨损机制由粘着磨损和磨粒磨损为主转变为以磨粒磨损为主.
关键词:
非平衡磁控溅射
,
铝合金
,
类石墨镀层
,
硬度
,
摩擦系数
王晓静
,
邵红红
,
王季
机械工程材料
采用射频磁控溅射法在室温、500℃的单晶硅和GCr15钢基体上制备了MoS2/SiC双层薄膜,并借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜、摩擦磨损试验机以及划痕仪等研究了薄膜的结构、形貌、成分、摩擦学性能以及薄膜与基体的结合力。结果表明：当衬底温度为500℃时制备的MoS2/SiC双层薄膜表面致密平整,两层薄膜之间界面平直,膜厚约为0.8μm;该双层膜的摩擦因数低,耐磨性好;添加中间层可提高薄膜与基体的结合力。
关键词:
射频磁控溅射
,
MoS2/SiC双层薄膜
,
摩擦因数
,
结合力
