磁控溅射Cr/CrN和Cr/CrN/CrAlN涂层的抗高温氧化性能

摘要：

为了提高航空紧固件涂层的高温工况防护能力,采用磁控溅射技术在钛合金表面分别制备Cr/CrN交替涂层和Cr/CrN/CrAlN涂层,研究氧化时间和氧化温度对涂层高温氧化性能影响.利用SEM、EDS和XRD进行微观形貌和物相成分分析,采用热重法分析氧化增重量(w)和氧化速率常数(k),使用显微硬度计测试涂层高温氧化后硬度.结果 表明:随着氧化时间和氧化温度的增加,涂层硬度均降低,但Cr/CrN/CrAlN涂层下降趋势更缓;两种涂层的w和k均上升,其中Cr/CrN/CrAlN涂层w和k增幅均低于Cr/CrN交替涂层,950℃氧化96 h后Cr/CrN/CrAlN涂层和Cr/CrN交替涂层的w值分别为40 mg/cm2和135.7 mg/cm2,其对应的k分别为0.1996和0.4092,说明Cr/CrN/CrAlN涂层抗高温氧化性更好.Cr/CrN/CrAlN涂层活化能Ea值比Cr/CrN交替涂层高48.5％,Cr/CrN/CrAlN涂层在高温下产生Cr2O3和Al2O3的混合氧化物,结构更致密,Cr/CrN/CrAlN涂层抗高温氧化性能高于Cr/CrN交替涂层.

关键词：磁控溅射、Cr/CrN、Cr/CrN/CrAlN、涂层、高温氧化、扩散机理

所属期刊栏目：33

分类号：TG174.444(金属学与热处理)

资助基金：中央高校基本科研业务费项目中国民航大学专项项目3122019177

在线出版日期：2020-12-10（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：63-72