Al_2O_3/CrN_x复合膜的摩擦磨损特性
来源期刊：材料工程2010年第2期
论文作者：周飞 张庆文 王远
关键词：铝合金; 微弧氧化; 射频磁控溅射; Al_2O_3/CrN_x复合膜; 摩擦磨损; aluminum alloy; micro-arc oxidation; reactive radio frequency magnetron sputtering; duplex Al_2O_3/CrN_xcoating; friction and wear;
摘 要：为改善铝合金零部件的摩擦磨损特性,采用微弧氧化和射频磁控溅射技术,在2A12铝合金表面制备Al_2O_3/CrN_x复合膜.用X射线衍射仪、涡流测厚仪、纳米硬度仪、微摩擦磨损试验机、非接触表面三维形貌仪及扫描电镜对Al_2O_3涂层及复合膜的相组成、膜厚、纳米硬度、摩擦磨损特性和磨痕形貌等进行了研究.实验结果表明:32μm厚的多孔Al_2O_3陶瓷涂层由α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3相组成,外层1.2μm厚的CrN_x膜由单质Cr,Cr_2N和CrN相组成;Al_2O_3涂层及Al_2O_3/CrN_x复合膜的摩擦因数和磨损率都随法向载荷的增加而增大,在相同实验参数下,复合膜的摩擦因数和磨损率都远小于Al_2O_3涂层的,这表明在Al_2O_3涂层表面沉积CrN_x膜能明显改善其摩擦磨损特性,将延长对偶件的使用寿命.
周飞1，张庆文2，王远2
(1.南京航空航天大学,南京,210016;
2.西南林学院,昆明,650224)
摘要:为改善铝合金零部件的摩擦磨损特性,采用微弧氧化和射频磁控溅射技术,在2A12铝合金表面制备Al_2O_3/CrN_x复合膜.用X射线衍射仪、涡流测厚仪、纳米硬度仪、微摩擦磨损试验机、非接触表面三维形貌仪及扫描电镜对Al_2O_3涂层及复合膜的相组成、膜厚、纳米硬度、摩擦磨损特性和磨痕形貌等进行了研究.实验结果表明:32μm厚的多孔Al_2O_3陶瓷涂层由α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3相组成,外层1.2μm厚的CrN_x膜由单质Cr,Cr_2N和CrN相组成;Al_2O_3涂层及Al_2O_3/CrN_x复合膜的摩擦因数和磨损率都随法向载荷的增加而增大,在相同实验参数下,复合膜的摩擦因数和磨损率都远小于Al_2O_3涂层的,这表明在Al_2O_3涂层表面沉积CrN_x膜能明显改善其摩擦磨损特性,将延长对偶件的使用寿命.
关键词:铝合金; 微弧氧化; 射频磁控溅射; Al_2O_3/CrN_x复合膜; 摩擦磨损; aluminum alloy; micro-arc oxidation; reactive radio frequency magnetron sputtering; duplex Al_2O_3/CrN_xcoating; friction and wear;
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