TC4钛合金表面沉积TiCN涂层及其耐磨耐腐蚀性能研究

摘要：

目的 提高TC4钛合金的耐磨耐蚀性能.方法 采用双阴极等离子溅射沉积技术在TC4合金表面制备了TiCN涂层.通过XRD表征了涂层的物相组成,并通过SEM表征了涂层的微观形貌.利用声发射划痕仪研究了涂层与基体的结合力,摩擦磨损试验机用于研究TiCN涂层的摩擦磨损性能.用电化学工作站在3.5％NaCl溶液中进行电化学实验.结果 所沉积涂层均匀致密,无明显缺陷,涂层由外层厚度约为8μm的TiCN沉积层和其下约4μm厚的过渡层组成.TiCN涂层与TC4基体的结合强度比较高,其结合力达到66.4 N.室温条件下法向载荷相同时,TiCN涂层的磨痕宽度远小于TC4钛合金基体的磨痕宽度.TiCN涂层的比磨损率为(1～2)×10-5mm3/(N·m),TC4钛合金的比磨损率为(2～4)×10-4mm3/(N·m),TiCN涂层的比磨损率较TC4钛合金降低了1个数量级以上,并且对载荷的变化不敏感.TiCN涂层与TC4钛合金基体比较,具有更高的自腐蚀电位和更低的腐蚀电流密度,涂层的腐蚀电流密度为1.57×10-9A/cm2,TC4钛合金的腐蚀电流密度为1.35×10-8 A/cm2,涂层的腐蚀电流密度较钛合金基体小1个数量级.TiCN涂层的EIS阻抗谱容抗弧值也较大.结论 双阴极等离子溅射沉积TiCN涂层可以有效提高TC4钛合金的耐磨耐腐蚀性能.

关键词：TiCN涂层、TC4钛合金、金属碳氮化物、摩擦磨损、耐腐蚀性能

分类号：TG174(金属学与热处理)

资助基金：武汉工程大学科学研究基金项目资助k201519

在线出版日期：2020-07-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：297-304