陈恩
,
冯长杰
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.01.018
目的 探索磁控溅射制备的Ti-Al-Si-N涂层在不同环境温度下的摩擦学性能.方法 利用磁控溅射技术,在AISI304不锈钢表面制备了Ti-Al-Si-N涂层,采用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪研究了涂层的成分与微观结构,利用HT-1000型高温摩擦磨损试验机,以直径为5 mm的Al2O3球作为摩擦副,研究了Ti-Al-Si-N涂层在室温、200、400、600℃时的摩擦学性能.结果 磁控溅射制得的Ti-Al-Si-N涂层表面平整、致密,具有典型的柱状晶结构;在室温、200、400、600℃的环境温度下,涂层的摩擦系数分别为0.6、0.35、0.25和0.2,磨损体积分别为0.319、0.232、0.0149和0.0136 mm3.涂层的摩擦系数和磨损体积均随温度的升高而降低.结论 随着测试温度的升高,磨痕区域生成越多的以氧化钛和氧化铝为主的氧化物,其具有一定的减摩作用.在室温下,涂层的磨损机理主要为疲劳剥落,200℃时为磨粒磨损,400℃时为磨粒磨损和氧化磨损,600℃时主要为氧化磨损.
关键词:
Ti-Al-Si-N涂层
,
磁控溅射
,
耐磨性
,
高温
,
磨损机理
