过渡层对TC4钛合金基类金刚石多层薄膜磨损特性的影响

作者：徐照英^*; 霍永清; 栾佰峰; 张腾飞; 王锦标

来源：真空科学与技术学报, 2023, 43(04): 331-338.

DOI：10.13922/j.cnki.cjvst.202208011

• 钛合金
• 过渡层
• 类金刚石多层薄膜
• 残余应力
• 磨损特性

在钛合金(TC4)表面制备类金刚石(DLC)薄膜是提高其耐磨损性能和使用寿命的一种有效方法。本文采用磁过滤阴极弧源技术在钛合金表面上制备软硬相间的类金刚石多层薄膜、Ti和Ti/TiC过渡层组成的类金刚石多层薄膜。利用光学显微镜和扫描电镜分析多层膜表面外观形态，并使用台阶仪、纳米压痕仪、摩擦实验机等分析多层膜的残余应力、纳米硬度、膜基结合力和摩擦磨损特性。研究结果表明：DLC多层薄膜的残余应力均低于单层DLC薄膜，残余应力从12.63 GPa降低到6.21 GPa，增加Ti/TiC过渡层的DLC多层薄膜的残余应力最小。压痕结合力研究结果表明，加入Ti/TiC过渡层的DLC多层薄膜的结合状况得到了显著提高。Ti/TiC过渡层构成的类金刚石多层薄膜，有较大的硬度和良好减摩耐磨性能。试验结果将为TC4钛合金基体上制备硬质耐磨损DLC多层薄膜提供技术方案和理论依据。

• 单位
  重庆大学; 重庆文理学院