氮化钒(VN)涂层在不同载荷下的摩擦磨损行为

作者：许蓓蓓; 王振玉; 郭鹏; 帅**; 叶羽敏; 汪爱英; 柯培玲^*

来源：摩擦学学报, 2020, 40(05): 656-663.

DOI：10.16078/j.tribology.2020012

• VN涂层
• 载荷
• 赫兹接触应力
• V2O5润滑相

采用真空阴极电弧离子镀方法制备氮化钒(VN)涂层,并研究了VN涂层的结构、力学性能以及不同载荷对摩擦磨损行为的影响.结果表明:VN涂层结构致密并呈柱状方式生长,其晶体类型为NaCl-型面心立方结构.涂层具有强的膜基结合力以及良好的摩擦学性能.随着载荷增加,VN涂层的摩擦系数降低,而磨损率增加.基于赫兹弹性接触模型以及摩擦产物的成分分析结果,发现载荷越大,界面接触应力越大,界面摩擦化学反应越剧烈,这有利于降低剪切应力并促进V元素氧化生成V2O5润滑相,导致摩擦系数降低.此外,因韧性不足、抗塑性变形能力弱等原因,随载荷增加,涂层磨损率增大.

• 单位
  中国科学院; 宁波大学; 中国科学院宁波材料技术与工程研究所