衬底加热温度对WC-DLC涂层结构和摩擦磨损性能的影响

作者：贾东旭; 刘星; 孙刚; 马国佳^*

来源：真空科学与技术学报, 2022, 42(05): 364-370.

DOI：10.13922/j.cnki.cjvst.202112001

• 中频磁控溅射
• 加热温度
• WC-DLC涂层
• 磨损率

采用中频磁控溅射和电弧离子镀复合工艺，在316L不锈钢基体上制备WC掺杂的类金刚石涂层，通过相组织结构分析、硬度测试和摩擦磨损试验，研究了衬底加热温度分别为150℃、250℃、350℃和450℃时对类金刚石薄膜结构和摩擦磨损性能的影响。研究表明：DLC薄膜中的W元素相对含量随衬底温度升高略有增多，最大为3.45%，且掺杂物主要WC1-x和W2C两种晶体相存在，衬底温度升高，晶体结构由WC1-x转变为W2C;150℃时薄膜中sp3C键含量最多，纳米硬度值也最大为7.4GPa，衬底温度的升高使薄膜结构发生变化，力学性能也变差；干摩擦试验2 N载荷下，摩擦系数随温度的升高先降低后升高，350℃时，摩擦系数为0.2，而磨损率随加热温度逐渐增大，150℃时最小为3.45×10-11m3/N·m，磨损方式为磨粒磨损。

• 单位
  中国航空制造技术研究院