基底偏压对电弧离子镀制备AlCrVN涂层微结构及力学性能的影响

作     者：田灿鑫 邹长伟 王泽松 项燕雄 谢伟 李助军 刘怡飞 TIAN Can-xin;ZOU Chang-wei;WANG Ze-song;XIANG Yan-xiong;XIE Wei;LI Zhu-jun;LIU Yi-fei

作者机构：岭南师范学院广东湛江524048 广州铁路职业技术学院广州510430 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2023年第52卷第3期

页      面：181-188页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：广东省自然科学基金面上项目(2020A1515011451) 岭南师范学院人才项目(ZL1931) 广东省科技特派员项目(GDKTP2021007500)。 

主　　题：阴极电弧离子镀 AlCrVN涂层 偏压 硬度 耐磨性能 

摘      要：目的研究基底偏压对AlCrVN涂层微结构及力学性能的影响。方法采用电弧离子镀技术,使用合金靶AlCrV,纯N2作为引弧介质和氮源,在不同的基底偏压下制备AlCrVN涂层,对AlCrVN涂层的物相结构、微观形貌、硬度、摩擦因数及磨损率进行测试分析,作为对比制备了AlCrN涂层。结果AlCrVN涂层为柱状晶结构,由面心立方CrN为基础的(CrV)N置换固溶体相和Cr2N六方相2种晶相组成,随着基底偏压的增大,涂层衍射峰强度及位置变化不明显;涂层表面的大颗粒数量减少,凹坑增多;涂层硬度由50V时的22 GPa增大到150 V时的24.2 GPa,200 V时硬度值减小到22 GPa;摩擦因数由0.42增大到0.71;磨损率由6.4×10^(-7)mm^(3)/(N·m)逐渐增大到13.2×10^(-7)mm^(3)/(N·m)。结论基底偏压对AlCrVN涂层性能影响较大,低偏压(50V)时,涂层的摩擦因数、磨损率最低,耐磨性能最好。含V元素的AlCrVN涂层的力学和摩擦学性能都优于AlCrN涂层。