低Si含量WSiN涂层的结构和摩擦学行为

摘要：

利用反应磁控溅射法制备W2N和WSiN涂层,利用XRD,SEM和AFM研究涂层的显微结构,利用纳米压痕仪测试涂层的力学性能,利用摩擦磨损仪表征涂层的摩擦磨损行为.结果表明,原子数分数2.4％ Si掺杂没有引起W2N涂层相结构和力学性能的明显变化,但降低了涂层的表面粗糙度(从10.56 nm到8.35 nm).不锈钢基底、W2N涂层、WSiN涂层与Al2O3对偶球的摩擦因数分别为0.62、0.42和0.35,对应的磨损率分别为4.2×10-14、3.8×10-16和3× 10-16 m3/N·m.不锈钢基底、W2N涂层、WSiN涂层与GCr15对偶球的摩擦因数分别为0.56、0.47和0.49,对应的磨损率分别为5.9－10-15、2.8×10-16和3.2×10-16 m3/N·m.在上述两种对偶球情况下,W2N涂层、WSiN涂层均能够降低不锈钢的摩擦因数10％～40％和磨损率1～2个量级.W2N涂层和WSiN涂层具有较好的润滑抗磨性,能给不锈钢基底提供防护作用,且WSiN涂层的防护效果更佳.

关键词：WSiN涂层、磁控溅射、摩擦学行为

所属期刊栏目：31

分类号：TG174.444;TG115.58(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金61274128;重庆市自然科学基金CSTC2013JCYJA0731

在线出版日期：2018-12-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：108-117