WC-Co合金表面离子注入法制备钇涂层及其摩擦学性能

李聪¹，宋俊²，王金凤¹

1. 湖北汽车工业学院材料科学与工程学院2. 湖北汽车工业学院机械工程学院

摘 要：为了提高硬质合金的表面耐磨性能,在通入氮气和未通入氮气的2种情况下,利用金属蒸气真空弧（MEVVA）离子源采用离子注入法在YG8型WC-Co合金表面成功制备了钇涂层。结果发现:注入钇离子不仅可以"修复"基体表面的缺陷,而且还能使合金表面变得平整光滑;XRD显示在涂层表层发现Y₂O₃、YC₂和W₃N₄ 3种新相,这些新相化合物可以显著降低合金表面的摩擦系数,这是由于离子注入时离子的反冲碰撞生成了结构致密且容易缝合于金属表面的氧化物薄膜,以及由级联效应产生的无位错和晶界的非晶态结构,二者可以共同改善基体的表面粗糙度,降低材料表面的摩擦系数。通入氮气对钇离子注入YG8硬质合金后降低其表面摩擦系数起到了促进作用。

关键词：WC-Co硬质合金;钆涂层;MEVVA源;离子注入;摩擦学性能;