电弧离子镀脉冲电磁频率对CrAlN涂层结构、耐磨和抗冲蚀性的影响（英文）

作者：王迪; 林松盛; 刘灵云; 薛玉娜; 杨**; 杨超; 杨祯; 周克崧^*

来源：Journal of Central South University (English Edition), 2022, 29(09): 3065-3076.

• CrAlN涂层
• 复合磁场
• 脉冲电磁频率
• 力学性能

本文利用可控脉冲电磁与永磁体的复合磁场阴极电弧离子镀，在TC11钛合金上制备了氮化铬铝(CrAlN)涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和纳米压痕仪研究了电磁频率对涂层形貌、微观结构、纳米硬度和弹性模量的影响。通过摩擦磨损和固体颗粒冲蚀试验，研究了在各种电磁频率下制备的CrAlN涂层对耐磨性和抗冲蚀性的影响。发现随着电磁频率的增加，CrAlN涂层的沉积速率加快。在16.7 Hz时，涂层硬度最高为23.6 GPa，结合力最高为41.5 N。此外，在16.7 Hz和33.3 Hz时沉积的涂层表现出良好的耐磨性和抗固体侵蚀性，摩擦因数约为0.35，在30°下的冲蚀速率约为0.2μm/g，在90°下的冲蚀速率小于1μm/g。这些结果表明，以适当的脉冲电磁频率制备的CrAlN涂层可以获得优异的力学性能，耐磨性和抗固体冲蚀性能。

• 单位
  粉末冶金国家重点实验室; 中南大学