VN基硬质耐磨涂层的制备及其性能

论文摘要

目的在N2及其与C2H2混合气氛下,制备VN基硬质耐磨涂层,研究VN基涂层的结构及力学、耐磨、抗腐蚀性能,为工业化应用积累科学数据。方法采用阳极层离子源辅助阴极电弧离子镀系统,在高速钢衬底上制备VN、VCN和VCN/VN多层涂层,系统研究多层涂层调制周期厚度变化对涂层晶体结构、表面形貌、硬度、耐磨性及耐腐蚀性能的影响。结果 C原子的加入和VCN/VN多层涂层调制周期的变化对VCN/VN涂层的晶体结构、表面形貌、硬度、摩擦系数及耐腐蚀性能均有明显影响。随着VCN/VN涂层调制周期的增加,VN（200）衍射峰逐渐减弱并宽化,VN （111）衍射峰消失,涂层表面金属熔滴大颗粒数量减少,小颗粒数量明显增加。VN涂层硬度为1890HV,VCN涂层硬度为2290HV,VN/VCN多层涂层硬度为2350HV左右。对磨材料为氧化铝时,VN涂层的摩擦系数为0.74左右,VCN涂层和VCN/VN涂层的摩擦系数明显降低,在0.60左右,磨损机理由以磨削磨损为主（VN涂层）逐渐转化为粘着磨损为主（S5）,磨削磨损起次要作用。随着C原子的加入和VCN/VN多层涂层调制周期的变化,涂层耐腐蚀性能明显增强,自腐蚀电位由VN的-0.26 V增大到VCN的-0.14 V,自腐蚀电流密度由1.63′10-5A/cm2降低到2.7′10（-6） A/cm2。结论采用阳极层离子源辅助电弧离子镀技术可制备VN基硬质耐磨涂层,C元素的加入可有效提高VN涂层的硬度,降低VN涂层的摩擦系数,增强VN涂层的耐腐蚀性能。VCN/VN多层涂层通过周期厚度的调制可以有效提高VN基涂层的硬度、耐磨及耐腐蚀性能。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 田灿鑫,何诗敏,何世斌,王泽松,邹长伟,唐晓山,李助军,刘怡飞

关键词: 电弧离子镀,阳极层离子源,基涂层,显微硬度,耐磨性,耐腐蚀性

来源: 表面技术 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 岭南师范学院,广州铁路职业技术学院

基金: 广东省科技计划-国际合作项目(2018A050506082),岭南师范学院人才项目(ZL1931),大学物理教学团队项目(114961700249)~~

分类号: TG174.4

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.04.022

页码: 152-159

总页数: 8

文件大小: 2457K

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