多弧离子镀制备Cr/CrN多层厚膜的微观结构和力学性能

作     者：卢丙迎 马飞 马大衍 Lu Bingying;Ma Fei;Ma Dayan

作者机构：西安交通大学金属材料强度国家重点实验室陕西西安710049 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2022年第51卷第5期

页      面：1558-1564页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主　　题：CrN厚涂层 低温沉积 力学性能调控 摩擦性能 

摘      要：通过多弧离子镀(MAIP)在室温下将具有不同调制比(1:2、1:3、1:5)的多层Cr/CrN厚涂层沉积在A100钢基底上。腔室温度在沉积过程中由室温逐渐升高到160~170℃。设计调制结构是为了使膜/基结合强度和机械性能最大化。调制比为1:2的Cr/CrN多层涂层表现出最高的膜/基结合强度(L_(c)=63.8 N),这可能归因于最高的材料硬度(H)/弹性模量(E)和H^(3)/E^(2)数值比(分别为0.083和0.138)。Cr层越厚,多层Cr/CrN厚涂层的塑性和摩擦学性能越好。干摩擦试验表明,与单层CrN相比,Cr/CrN多层涂层的平均摩擦系数和比磨损率分别最高降低了24%和94%。随着Cr层变厚,磨损机理从表面疲劳磨损转变为磨料磨损,这种现象可归因于硬度和塑性的协调变化。