TiAlSiN多层梯度涂层力学及摩擦磨损性能试验研究

作者：吴雁; 肖礼军; 王冰; 王犁; 张而耕; 黄彪

来源：中国陶瓷, 2020, 56(09): 36-42.

DOI：10.16521/j.cnki.issn.1001-9642.2020.09.007

• TiAlSiN多层梯度涂层
• 膜基结合力
• 摩擦系数
• 磨损率
• 磨损机制

利用物理气相沉积(PVD)技术,基于阴极电弧技术在Si片、高速钢试片上制备了TiAlSiN多层梯度涂层。利用洛氏硬度计、X射线衍射仪、透射电子显微镜、纳米压痕仪对涂层的表面形貌、物相结构和力学性能进行表征。通过超精密三维表面轮廓光学测量仪、HSR-2M摩擦磨损试验机测试涂层的摩擦磨损性能。试验结果表明TiAlSiN多层梯度涂层结构致密,各层间界面清晰,主要由柱状的面心立方结构的(Ti,Al)N相组成。涂层与基体的结合力达到工业等级HF1,具有良好的膜基结合力,其硬度为27.7 GPa,弹性模量为338.0 GPa,具有较高的硬度和弹性模量。TiAlSiN多层梯度涂层的摩擦系数为0.54,磨损率为7.06×103μm3/(N·m),主要磨损机制为磨粒磨损和轻微粘着磨损。

• 单位
  上海应用技术大学