不同过渡层对CrCN涂层性能的影响
来源期刊：有色金属科学与工程2014年第6期
论文作者：叶育伟 陈颢 王永欣 李金龙
文章页码：61 - 66
关键词：Cr CN薄膜;过渡层;结合力;硬度;摩擦学性能;
摘 要：利用多弧离子镀技术,以乙炔和氮气为反应气体,在316 L不锈钢和单晶硅基体上设计3种不同的过渡层（无过渡层,Cr,Cr N）制备Cr CN涂层,通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、纳米压痕仪、CSM划痕测试仪和UMT-3多功能摩擦磨损试验机等对3种涂层的微观结构、力学性能和摩擦学性能进行表征.结果表明:Cr CN,Cr/Cr CN及Cr N/Cr CN涂层的平均表面粗糙度分别为77.3 nm,74.5 nm及68.1 nm,整体表现出递减的趋势.Cr CN,Cr/Cr CN及Cr N/Cr CN涂层的结合力和硬度分别为20.5 N,43 N,61 N及17.4 GPa,21.4 GPa,24.1 GPa.较之于单层Cr CN涂层,Cr N/Cr CN复合涂层的硬度及结合力提高最为显著,并对Cr CN涂层起到强有力的支撑作用,从而在大气、去离子水、海水环境下表现出较低的摩擦系数及磨损率.
叶育伟1,2,3，陈颢1，王永欣3，李金龙2
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3. 中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室
摘 要：利用多弧离子镀技术,以乙炔和氮气为反应气体,在316 L不锈钢和单晶硅基体上设计3种不同的过渡层（无过渡层,Cr,Cr N）制备Cr CN涂层,通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、纳米压痕仪、CSM划痕测试仪和UMT-3多功能摩擦磨损试验机等对3种涂层的微观结构、力学性能和摩擦学性能进行表征.结果表明:Cr CN,Cr/Cr CN及Cr N/Cr CN涂层的平均表面粗糙度分别为77.3 nm,74.5 nm及68.1 nm,整体表现出递减的趋势.Cr CN,Cr/Cr CN及Cr N/Cr CN涂层的结合力和硬度分别为20.5 N,43 N,61 N及17.4 GPa,21.4 GPa,24.1 GPa.较之于单层Cr CN涂层,Cr N/Cr CN复合涂层的硬度及结合力提高最为显著,并对Cr CN涂层起到强有力的支撑作用,从而在大气、去离子水、海水环境下表现出较低的摩擦系数及磨损率.
关键词：Cr CN薄膜;过渡层;结合力;硬度;摩擦学性能;
