轴承钢表面电弧离子镀氮化物涂层的抗冲击性能和耐磨性能

作     者：于翔 敬正彪 鲜广 YU Xiang;JING Zhengbiao;XIAN Guang

作者机构：成都工业职业技术学院智能制造与汽车学院成都610218 四川大学机械工程学院成都610065 

出 版 物：《机械工程材料》 (Materials For Mechanical Engineering)

年 卷 期：2024年第48卷第5期

页      面：67-73页

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）] 

基　　金：四川省自然科学基金资助项目(2023NSFSC0416) 四川省粉末冶金工程技术研究中心开放基金资助项目(SC-FMYJ2020-03) 成都工业职业技术学院校级科研项目(2022YJ-40) 

主　　题：轴承钢 电弧离子镀 氮化物涂层 抗冲击性能 耐磨性能 

摘      要：采用电弧离子镀工艺在GCr15轴承钢表面分别沉积了TiN和TiAlN 2种氮化物涂层,对比研究了涂层的微观结构、硬度、结合性能、抗冲击性能和耐磨性能。结果表明:制备的TiN涂层和TiAlN涂层表面平整,均以(200)晶面择优生长;TiN涂层和TiAlN涂层的硬度分别为2060.3,3390.8 HV,为基体(689.5 HV)的3.0倍和4.9倍。TiN和TiAlN涂层与轴承钢的结合性能良好,结合等级为HF1~HF2,40次冲击试验后TiN和TiAlN涂层表面均未发生剥落和开裂,抗冲击性能良好。TiN涂层和TiAlN涂层与轴承钢对磨时的平均摩擦因数分别为0.42,0.36,体积磨损量分别为1.26×10^(-3),0.54×10^(-3 )mm^(3),均低于基体,涂层表面均形成了较浅的犁沟,磨损机制为磨粒磨损,其中TiAlN涂层表面犁沟更浅,磨损程度更轻。TiAlN涂层的结合性能和抗冲击性能与TiN涂层相当,硬度和耐磨性能均高于TiN涂层,更适用于改善轴承钢的表面耐磨性能。