不同工作环境下CrN涂层的摩擦磨损性能

作者：夏虎峰; 田广科^*; 陈庆春; 吴贵智; 张广安

来源：中国表面工程, 2019, 32(06): 56-62.

• 多弧离子镀
• CrN薄膜
• 摩擦磨损
• 真空环境

为探索研究CrN硬质涂层材料在复杂工况条件下的使用特性,采用多弧离子镀技术在304不锈钢基板表面沉积CrN薄膜,并分析了其在不同工作环境下的摩擦磨损性能。采用X射线衍射仪(XRD)分析了薄膜的相结构,采用冷场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察了薄膜的微观形貌,并用其能谱分析(EDS)功能分析了磨痕磨粒的化学成份,采用纳米压痕仪和纳米划痕仪测试了薄膜的机械性能。摩擦试验研究结果表明,在干摩擦环境中,随氧分压增高,CrN薄膜摩擦因数和钢球磨损率均增大,说明粘着磨损和氧化反应形成第三体磨粒磨损应是CrN薄膜发生破坏的主要原因;在真空环境中,CrN薄膜的摩擦因数维持在0.3左右;增大工作环境湿度,CrN薄膜的摩擦因数降低;在去离子水浸润环境中其摩擦因数可降低至0.1左右,说明CrN薄膜可应用于高湿度环境或真空环境中的减摩抗磨防护。

• 单位
  国家绿色镀膜技术与装备工程技术研究中心; 固体润滑国家重点实验室; 中国科学院兰州化学物理研究所; 兰州交通大学