磁控溅射(AlCrNbTiVCe)N涂层的高温摩擦学机理

摘要：

高熵合金涂层作为航空发动机轴承防护涂层有重大的潜在应用价值,鉴于其服役环境日益严苛复杂,进一步提高涂层的高温摩擦学性能是十分必要的.通过非平衡射频磁控溅射技术制备含Ce元素的(AlCrNbTiVCe)N涂层,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)表征涂层磨损后的微观形貌、物相和价态,用纳米压痕仪、球盘式摩擦磨损试验机测试涂层的力学性能和摩擦学性能,探讨Ce对涂层微观结构、高温稳定性和摩擦磨损的影响与机制.结果表明,(AlCrNbTiVCe)N涂层主要由多元金属氮化物和单质Ce相组成.引入Ce元素改善了涂层组织结构,提高了高温抗软化能力,有助于涂层摩擦磨损性能的改善.与不含Ce的涂层相比,500℃下(AlCrNbTiVCe)N涂层的摩擦因数和磨损率分别下降27.5％和45.6％,其氧化磨损占主要磨损机制.该涂层高温摩擦学性能的提升主要是由于高温摩擦过程中涂层表面生成了氧化铈,增强了高温稳定性;氧化铈具有润滑特性,起到了减磨耐磨作用.在磁控溅射制备高熵涂层中,引入稀土元素,可为提高涂层高温摩擦学性能的提供借鉴.

关键词：磁控溅射、Ce元素、(AlCrNbTiVCe)N涂层、高温、减摩耐磨

所属期刊栏目：36

分类号：TG135(金属学与热处理)

在线出版日期：2023-11-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：131-141