H13钢氮化前后表面磁控溅射CrAlN薄膜的摩擦磨损性能

机械工程材料, 2008, 32(9): 59-63.

H13钢氮化前后表面磁控溅射CrAlN薄膜的摩擦磨损性能

尹小定 ^1, , 王社斌 ^2, , 余春燕 ^3, , 田林海 ^4, , 许并社 ^5,

1.太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原,030024

2.太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原,030024;太原理工大学教育部新材料界面与工程重点实验室,山西太原,030024

3.太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原,030024

4.太原理工大学表面工程研究所,山西太原,030024

5.太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原,030024;太原理工大学教育部新材料界面与工程重点实验室,山西太原,030024

基金项目: 国家自然科学基金(50311140138) 国家自然科学基金(20271037)

关键词： H13钢 , 磁控溅射 , CrAlN薄膜 , 摩擦磨损

Tribological Behaviors of CrAIN Films Deposited by Magnetron Sputtering on Surface before and after Nitriding of H13 Steel

为了提高H13钢的表面耐磨性能,用直流磁控溅射法在氮化与未氮化的H13钢表面沉积CrAlN薄膜,并对处理前后的摩擦磨损性能进行了比较;用扫描电镜观察薄膜形貌,并测其厚度;测量了随炉硅片的薄膜显微硬度;用摩擦磨损试验机测试了在室温和600℃条件下薄膜的摩擦磨损性能.结果表明:薄膜平均厚度为4.8 μm,硬度为23.7 GPa;室温条件下材料的表面摩擦因数为0.60～0.65,600℃条件下摩擦因数为0.61～0.96;CrAlN/氮化H13钢和CrAlN/H13钢在室温摩擦时的耐磨性分别是H13钢的1.9倍和1.7倍,在600℃条件下耐磨性分别是H13钢的1.25倍和7倍.

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