文献类型：期刊文章

作　　者：司彪[1] 时晓光[3] 孙琳凡[1] 杜峰[1] 张开策[2] 周艳文[1]

SI Biao;SHI Xiao-guang;SUN Lin-fan;DU Feng;ZHANG Kai-ce;ZHOU Yan-wen(Research Institute of Surface Engineering,School of Materials and Metallurgy,University of Science and Technology Liaoning,Liaoning Anshan 114051,China;School of Chemical Engineering,University of Science and Technology Liaoning,Liaoning Anshan 114051,China;Automobile&Home Application Steel Institute,Iron&Steel Research Institution,Ansteel Group,Liaoning Anshan 114021,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 [2]辽宁科技大学化学工程学院,辽宁鞍山114051 [3]鞍钢集团钢铁研究院汽车与家电用钢研究所,辽宁鞍山114021

出　　处：《表面技术》

基　　金：国家自然科学基金(51972155,52271056);辽宁省教育厅项目基金(LJKZ0278,LJKZ0306);海洋工程金属材料装备及应用国家重点实验室项目(HGSKL-UST LN(2020-05))。

年　　份：2023

卷　　号：52

期　　号：7

起止页码：444-454

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2023_2024、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：目的研究表面增强氮化铬(CrN)和氮化钛(TiN)薄膜与Ti6Al4V(TC4)基体的适应性。方法采用热丝增强等离子体磁控溅射技术,通过改变热丝放电电流,在TC4合金表面制备CrN、TiN薄膜。采用扫描电子显微镜、X–射线衍射仪、纳米压痕仪、洛氏硬度计和摩擦磨损测试仪分别表征薄膜的组织形貌、成分、相结构、内应力、纳米硬度、弹性模量及耐磨性。结果随着热丝放电电流从0 A增加至32 A,等离子体密度增大,薄膜表面形貌由较疏松的四棱锥形转变成致密球形,截面柱状晶排列更加致密;薄膜择优取向从低应变能的(111)取向转变为低表面能的(200)取向;无热丝放电时TiN薄膜内应力高于CrN薄膜,随着热丝放电电流的增大,TiN薄膜内应力逐渐低于CrN薄膜;并且随着热丝放电电流的增大,薄膜的弹性模量与硬度均增大,但相同试验条件下CrN薄膜的弹性模量与硬度均低于TiN薄膜;压痕检测结果表明,薄膜与基体结合完好;低载荷摩擦磨损检测结果表明,硬度及弹性模量较高的TiN薄膜磨损量最低。结论在相同等离子体密度能量轰击下,硬度和弹性模量较高的TiN薄膜内应力增幅较小;低载荷磨损时,弹性模量及硬度较高、内应力较低的TiN薄膜更适用于Ti6Al4V基体的增强改性。

关 键 词：TC4钛合金 等离子体增强磁控溅射  等离子体密度 氮化物薄膜  低载荷摩擦  

分 类 号：TG178] TB79]