CrN与Cr-C-N涂层在海水环境下的微观结构及摩擦学性能

陈颢¹，叶育伟^1,2，王永欣²，郭峰²，李金龙²，羊建高¹

1. 江西理工大学材料科学与工程学院2. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室

摘 要：采用离子镀技术在硅片基体上对CrN涂层进行碳元素掺杂得到Cr-C-N三元复合涂层,利用扫描电镜（SEM）、电子能谱（EDS）、X射线光电子能谱仪（XRD）等对其涂层组织形貌及成分进行表征,用摩擦磨损试验仪及电化学工作站测试涂层的磨损及电化学性能。结果表明:对CrN涂层进行碳元素掺杂可得到Cr-C-N三元复合涂层,Cr-C-N中的C元素以硬质碳化物Cr7C3的形式在晶界区域偏聚形成"富碳"骨架网络,力学性能与耐海水腐蚀性能均有明显提升,同时涂层表面也因碳化物偏聚出现微区硬度差异较大的现象,承受载荷时应力不连续状态导致其摩擦因数较CrN涂层有小幅升高,但在大载荷高速滑动时表现出较低的磨损率。

关键词：氮化铬涂层;碳氮化铬涂层;组织结构;海水环境;摩擦学性能;