磁控溅射沉积Ti/TiN多层膜的组织特征及耐磨损性能

作     者：崔文芳 曹栋 秦高悟 CUI Wenfang;CAO Dong;QIN Gaowu

作者机构：东北大学材料各向异性与织构(教育部)重点实验室沈阳110819 

出 版 物：《金属学报》 (Acta Metallurgica Sinica)

年 卷 期：2015年第51卷第12期

页      面：1531-1537页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0815[工学-水利工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0813[工学-建筑学] 0802[工学-机械工程] 0703[理学-化学] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：教育部科学技术研究重大资助项目313014~~ 

主　　题：Ti/TiN多层膜 磁控溅射 循环周期 组织结构 磨损性能 

摘      要：采用固定Ti间隔层厚度,改变Ti N层厚度的方法在Ti6Al4V合金表面制备Ti/Ti N多层膜,研究循环周期对Ti/Ti N多层膜的相结构、形貌特征、结合力、硬度和在模拟人体液中摩擦磨损行为的影响.结果表明,与Ti N单层膜相比,Ti/Ti N多层膜中Ti N由(111)择优取向转变为(200)择优取向,多层膜表面粗糙度、硬度和结合力得到显著改善.增加循环周期降低Ti/Ti N多层膜表面硬度,但有利于提高结合强度.多层Ti/Ti N膜的强韧化主要来自于Ti N层的细晶强化和界面共格强化效应.当Ti N与Ti层厚度比为30,循环周期为3时,Ti/Ti N多层膜具有良好的综合性能,硬度为15.8 GPa,结合强度为50 N,摩擦系数为0.35,体积磨损率低于4.0×10-6mm3/(N·m).