许俊华鞠洪博喻利花
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00751
采用射频磁控溅射制备不同Mo含量的TiMoN薄膜. 利用XRD, SEM, EDS, 纳米压痕仪和高温摩擦磨损实验对薄膜的相结构, 形貌, 成分, 力学性能和摩擦磨损性能进行分析. 结果表明, TiMoN薄膜为fcc结构; 当Mo占金属元素总量的比例X<68.37%(原子分数)时, 薄膜主要为Mo在TiN中的置换固溶体; 当X>68.37%时, 薄膜主要为Ti在Mo2N中的置换固溶体; 随Mo含量的增高, 择优取向发生改变, 晶粒尺寸逐渐减小, 薄膜的显微硬度显著升高, 最高达36.37 GPa, 摩擦系数逐渐降低, 并在X达到68.37%后稳定在0.4左右; 不同Mo含量的TiMoN薄膜的磨损率在10-8-10-6 mm2/N之间, 优于TiN薄膜. 基于晶体化学理论,对TiMoN薄膜低摩擦系数的原因进行了讨论.
关键词:
射频磁控溅射
,
TiMoN coatings
,
microstructure
,
friction and wear
