金属陶瓷nc-Ti(C,N)复合自润滑碳介质涂层的制备及性能

摘要：

金属陶瓷涂层与类金刚石涂层的性能不同,在实际应用中两种涂层不能够互换使用,对于涂层的应用来说是一个缺陷.为了克服上述缺陷,将金属陶瓷涂层与类金刚石涂层的优异性能相结合,提出一种金属陶瓷复合自润滑碳涂层,并以三元TiCN涂层为对象,采用SEM、EDAX、XRD、Raman、XPS及维氏硬度计、压痕试验、摩擦磨损试验,研究具有自润滑特性的碳相对含量对涂层微观组织结构、力学及摩擦磨损性能的影响.结果表明:随着碳含量的增加,涂层表面更为致密光滑,涂层的主要组成相为TiN、TiC、TiC0.3N0.7及TiC0.7N0.3;涂层中Ti-N、Ti-C键随着碳含量的增加呈现先增加后减少趋势,当碳含量为31.24 at％时,涂层中便有多余的非晶碳析出,形成金属陶瓷复合自润滑碳涂层nc-Ti(C,N)/a-C,此时涂层不锈钢的硬度最高为HV0.05 1052.2,同时涂层表现出较好的结合力、较低的摩擦因数及磨损率;涂层中碳含量为43.85 at％时,摩擦因数较低,在0.1以下波动,磨损率达最小值3.31×10-15 m3/(N·m),但压痕周围有微裂纹产生.解释了自润滑碳对于金属陶瓷涂层性能的影响机制,可为高性能涂层的制备提供理论指导及试验依据.

关键词：金属陶瓷、碳介质、自润滑、微观组织、力学性能

所属期刊栏目：35

分类号：TG174;TH117(金属学与热处理)

资助基金：上海应用技术大学中青年科技人才发展基金;上海市自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-08-03（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：160-169