钛合金表面Ti-TiN-Zr-ZrN多层膜制备及性能
来源期刊：材料工程2017年第6期
论文作者：林松盛 周克崧 代明江 石倩 胡芳 侯惠君 韦春贝 刘建武
文章页码：31 - 35
关键词：Ti-TiN-Zr-ZrN多层膜;钛合金;冲蚀;真空阴极电弧沉积;
摘 要：采用多靶位真空阴极电弧沉积技术,在TC11钛合金表面制备24周期的Ti-TiN-Zr-ZrN软硬交替多元多层膜。用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、结合力划痕仪、球-盘摩擦磨损试验仪、砂粒冲刷试验仪和3D表面形貌仪,研究多层膜的表面及截面形貌、相结构、厚度、硬度、膜/基结合力、摩擦磨损性能和抗砂粒冲蚀性能。结果表明:所制备TiTiN-Zr-ZrN多层膜厚度约为5.8μm,维氏显微硬度为28.10GPa,膜基结合力为56N;TC11钛合金表面镀多层膜后耐磨性提高了一个数量级,体积磨损率由7.06×10-13 m3·N-1·m-1降低到3.03×10-14 m3·N-1·m-1;多层膜软硬层交替的结构,受砂粒冲蚀时裂纹扩展至金属软层时应力的缓冲而出现偏转,对TC11钛合金有良好的抗砂粒冲蚀保护作用。
林松盛1,2,3，周克崧1,2,3，代明江2,3，石倩2,3，胡芳2,3，侯惠君2,3，韦春贝2,3，刘建武4
1. 华南理工大学材料科学与工程学院2. 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室3. 广东省新材料研究所广东省现代表面工程技术重点实验室4. 中国航发湖南动力机械研究所
摘 要：采用多靶位真空阴极电弧沉积技术,在TC11钛合金表面制备24周期的Ti-TiN-Zr-ZrN软硬交替多元多层膜。用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、结合力划痕仪、球-盘摩擦磨损试验仪、砂粒冲刷试验仪和3D表面形貌仪,研究多层膜的表面及截面形貌、相结构、厚度、硬度、膜/基结合力、摩擦磨损性能和抗砂粒冲蚀性能。结果表明:所制备TiTiN-Zr-ZrN多层膜厚度约为5.8μm,维氏显微硬度为28.10GPa,膜基结合力为56N;TC11钛合金表面镀多层膜后耐磨性提高了一个数量级,体积磨损率由7.06×10-13 m3·N-1·m-1降低到3.03×10-14 m3·N-1·m-1;多层膜软硬层交替的结构,受砂粒冲蚀时裂纹扩展至金属软层时应力的缓冲而出现偏转,对TC11钛合金有良好的抗砂粒冲蚀保护作用。
关键词：Ti-TiN-Zr-ZrN多层膜;钛合金;冲蚀;真空阴极电弧沉积;
