文献类型：期刊文章

作　　者：李金龙[1] 周艳文[1] 张开策[1] 黄振[1] 祁继隆[1] 王亚男[1] 郭媛媛[1]

LI Jin-long;ZHOU Yan-wen;ZHANG Kai-ce;HUANG Zhen;QI Ji-long;WANG Ya-nan;GUO Yuan-yuan(Research Institute of Surface Engineering,School of Materials and Metallurgy,University of Science and Technology Liaoning,Anshan 114051,China)

机构地区：[1]辽宁科技大学材料与冶金学院表面工程研究所,辽宁鞍山114051

出　　处：《表面技术》

基　　金：国家自然科学基金(51972155,51672119,51702145);辽宁科技大学海工钢国家重点实验室联合基金项目(SKLMEA-USTL-201709);辽宁科技大学产业技术研究院重大应用项目(601012431-10)。

年　　份：2021

卷　　号：50

期　　号：4

起止页码：215-224

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2021_2022、EI、JST、RCCSE、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：目的提高TC4钛合金的硬度和耐磨损性,改善CrN硬质涂层与TC4钛合金的适应性。方法采用等离子体增强磁控溅射系统,通过调节热丝放电电流,在TC4钛合金基体表面沉积疏密CrN单层和素多层涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、纳米压痕仪、洛氏压痕仪、摩擦磨损仪以及台阶仪,表征涂层形貌、成分、物相及性能。采用动电位极化法表征涂层的耐腐蚀性。结果当热丝放电电流为较低的4 A×4时,沉积的CrN单层涂层为具有针孔、孔洞等缺陷的疏松结构,8 A×4沉积的CrN单层涂层具有致密结构,周期性调节热丝放电电流则获得疏密交替的CrN素多层涂层。CrN涂层均由单一面心立方结构的CrN相组成,疏松CrN单层涂层的衍射晶面为(111)、(200)、(220)及(222),致密CrN单层涂层沿(111)晶面择优生长,随着疏密子层调制比的增大,CrN素多层涂层的(111)衍射峰不断增强。疏松CrN单层涂层的最小H和最大E分别为13.0 GPa和207.5 GPa,调制比为1:4的疏密CrN素多层涂层的最小H和最大E分别为17.0 GPa和257.4 GP。在1470 N载荷下洛式压痕法表明,致密CrN单层涂层的结合强度最低,等级为HF5,其余涂层均为HF1—HF4。CrN涂层的自腐蚀电位较TC4钛合金均发生了正移。结论CrN硬质涂层可以有效提高TC4钛合金的硬度和耐磨损性,表面得到明显强化。周期性调节等离子体密度所沉积的疏密CrN素多层涂层与单层相比,涂层性能明显改善。

关 键 词：TC4钛合金 素多层涂层  硬度  耐磨损性 耐腐蚀性

分 类 号：TG174.4]