真空退火温度对AlCrSiN/Mo自润滑涂层结构与性能的影响

TG174.4; 采用高功率脉冲磁控溅射与脉冲直流磁控溅射复合镀膜技术制备AlCrSiN/Mo自润滑涂层,通过真空退火处理改善其结构和性能.利用扫描电镜、X射线衍射仪、电子探针分析仪、纳米压痕仪、划痕测试仪及摩擦磨损试验机,系统研究真空退火温度对涂层组织结构、力学性能及耐磨性能的影响.结果表明:所有AlCrSiN/Mo涂层均是a-Si3 N4非晶相包裹nc-(Al,Cr,Mo)N的纳米复合结构.经真空退火后,涂层表面颗粒尺寸明显增大,对应纳米硬度与临界载荷均出现下降,而耐磨和减摩性能得到显著改善.当退火温度为700℃时,涂层的综合性能最佳,纳米硬度为18.3 GPa、摩擦因数为0.51、磨损率...

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Published in材料工程 Vol. 49; no. 1; pp. 126 - 132
Main Authors 蒙德强, 王铁钢, 彭勇, 柯培玲, 朱强, 许人仁, 刘迁
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 天津职业技术师范大学 天津市高速切削与精密加工重点实验室,天津 300222%中国科学院宁波材料技术与工程研究所 海洋新材料与应用技术重点实验室,浙江 宁波 315201 20.01.2021
Subjects
真空退火温度
磨损率
自润滑涂层
高功率脉冲磁控溅射
临界载荷
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ISSN1001-4381
DOI10.11868/j.issn.1001-4381.2019.001174

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Abstract TG174.4; 采用高功率脉冲磁控溅射与脉冲直流磁控溅射复合镀膜技术制备AlCrSiN/Mo自润滑涂层,通过真空退火处理改善其结构和性能.利用扫描电镜、X射线衍射仪、电子探针分析仪、纳米压痕仪、划痕测试仪及摩擦磨损试验机,系统研究真空退火温度对涂层组织结构、力学性能及耐磨性能的影响.结果表明:所有AlCrSiN/Mo涂层均是a-Si3 N4非晶相包裹nc-(Al,Cr,Mo)N的纳米复合结构.经真空退火后,涂层表面颗粒尺寸明显增大,对应纳米硬度与临界载荷均出现下降,而耐磨和减摩性能得到显著改善.当退火温度为700℃时,涂层的综合性能最佳,纳米硬度为18.3 GPa、摩擦因数为0.51、磨损率为3.4×10-4μm3·(N·μm)-1,此时特征值H/E和H3/E*2亦最高.
AbstractList TG174.4; 采用高功率脉冲磁控溅射与脉冲直流磁控溅射复合镀膜技术制备AlCrSiN/Mo自润滑涂层,通过真空退火处理改善其结构和性能.利用扫描电镜、X射线衍射仪、电子探针分析仪、纳米压痕仪、划痕测试仪及摩擦磨损试验机,系统研究真空退火温度对涂层组织结构、力学性能及耐磨性能的影响.结果表明:所有AlCrSiN/Mo涂层均是a-Si3 N4非晶相包裹nc-(Al,Cr,Mo)N的纳米复合结构.经真空退火后,涂层表面颗粒尺寸明显增大,对应纳米硬度与临界载荷均出现下降,而耐磨和减摩性能得到显著改善.当退火温度为700℃时,涂层的综合性能最佳,纳米硬度为18.3 GPa、摩擦因数为0.51、磨损率为3.4×10-4μm3·(N·μm)-1,此时特征值H/E和H3/E*2亦最高.
Author 蒙德强
彭勇
刘迁
朱强
王铁钢
柯培玲
许人仁
AuthorAffiliation 天津职业技术师范大学 天津市高速切削与精密加工重点实验室,天津 300222%中国科学院宁波材料技术与工程研究所 海洋新材料与应用技术重点实验室,浙江 宁波 315201
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