类金刚石自润滑涂层对粉末冶金零件耐磨性的影响

作     者：朱烨彪 陈志东 郭武明 包崇玺 

作者机构：东睦新材料集团股份有限公司 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 

出 版 物：《粉末冶金技术》 (Powder Metallurgy Technology)

年 卷 期：2024年第5期

页      面：503-509页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主　　题：粉末冶金 类金刚石 自润滑涂层 超声喷丸强化 退火 耐磨性 

摘      要：制备了不同密度的粉末冶金铁基零件，采用超声喷丸技术对粉末冶金样品进行表面致密化处理，选择不同密度的烧结态及喷丸处理粉末冶金样品作为基体，利用物理气相沉积技术在粉末冶金零件表面沉积了类金刚石自润滑涂层，研究类金刚石涂层的结合力与摩擦学性能。结果表明：密度高的基体与涂层结合力较好，经过喷丸强化处理的基体具有更好的结合力，约为28.0 N；但是在超声喷丸处理过程中，基体表层会产生巨大的压应力，基体与涂层内的残余应力累积会导致涂层过早失效；为减小超声喷丸带来的应力累积，对喷丸处理后的样品进行退火处理，退火后基体表面和涂层之间有更高的结合力，约54.5 N。相比于裸基体，具有类金刚石涂层的样品摩擦性能大幅度提高，没有涂层保护的基体摩擦系数约为0.60，具有类金刚石涂层保护的烧结态样品摩擦系数约为0.15；与只做喷丸处理基体表面涂层的润滑性相比（摩擦系数0.13～0.17），退火处理基体表面涂层的润滑性更稳定（摩擦系数约为0.13）。