铝合金等离子体基离子注入形成AIN/TiN层及其耐磨性能
来源期刊:材料科学与工艺2001年第1期
论文作者:夏立芳 孙跃 廖家轩
关键词:铝合金; 等离子体基离子注人; 纳米硬度; 耐磨性;
摘 要:用X射线光电子能谱(XPS)和小掠射角X射线衍射(GAXRD)研究了铝合金LY12等离子体基离子注入形成AIN/TiN改性层的成分分布及相结构.在此基础上测量了改性层的纳米硬度,并进行了摩擦磨损试验.结果表明,氮和钛都能有效地注入到铝合金里,后注入的元素对先注元素的含量和分布有重要影响.钛、氮同时注入在试样表面形成一层稳定的钛、氮化合层.和未改性试样相比,所形成的AIN/TiN改性层纳米硬度及承载能力都提高5倍以上.在低滑动载荷下,摩擦系数减小70%以上,耐磨性提高近10倍,耐磨寿命提高了近6倍,粘着磨损程度显著减轻.随着载荷的增加,相应的耐磨性能有所降低.适当的改性层结构及其中分布的TiO2、TiN、TiAl3、Al2O3、AIN等相是性能改善的主要原因.
夏立芳1,孙跃1,廖家轩1
(1.哈尔滨工业k大学材料科学与工程学院,)
摘要:用X射线光电子能谱(XPS)和小掠射角X射线衍射(GAXRD)研究了铝合金LY12等离子体基离子注入形成AIN/TiN改性层的成分分布及相结构.在此基础上测量了改性层的纳米硬度,并进行了摩擦磨损试验.结果表明,氮和钛都能有效地注入到铝合金里,后注入的元素对先注元素的含量和分布有重要影响.钛、氮同时注入在试样表面形成一层稳定的钛、氮化合层.和未改性试样相比,所形成的AIN/TiN改性层纳米硬度及承载能力都提高5倍以上.在低滑动载荷下,摩擦系数减小70%以上,耐磨性提高近10倍,耐磨寿命提高了近6倍,粘着磨损程度显著减轻.随着载荷的增加,相应的耐磨性能有所降低.适当的改性层结构及其中分布的TiO2、TiN、TiAl3、Al2O3、AIN等相是性能改善的主要原因.
关键词:铝合金; 等离子体基离子注人; 纳米硬度; 耐磨性;
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