王顺花
,
尚伦霖
,
张广安
,
耿中荣
,
刘千喜
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.06.005
采用闭合场非平衡直流磁控溅射技术和阴极电弧离子镀技术在轴承钢表面分别制备了DLC和CrN薄膜,在全配方发动机油(CF-4,15W/40)润滑条件下,选择DLC/钢、CrN/钢摩擦配副,用SRV-Ⅳ摩擦实验机考察了25℃和100℃时DLC与CrN薄膜在不同载荷下的摩擦因数和磨损率,并对摩擦界面进行分析.结果表明:DLC和CrN薄膜在油润滑条件下的摩擦因数都随着载荷的增加而降低;DLC和CF-4构成的固液复合润滑体系具有更加优异的摩擦学性能;活性较高的CrN薄膜与发动机油中的添加剂相互作用,在摩擦界面上发生摩擦化学反应形成摩擦化学反应膜,并且薄膜表面形成的氧化层有利于提高薄膜在高温时的耐磨性.
关键词:
DLC薄膜
,
CrN薄膜
,
摩擦因数
,
磨损率
,
摩擦学性能
,
固液复合润滑
,
摩擦化学反应
张焱
,
高原
,
吴炜钦
材料保护
单相CrN薄膜较难制取,国外已形成商用,而国内相关研究尚处于起步阶段.采用多弧离子镀技术在45钢表面沉积CrN薄膜,通过扫描电镜观察了CrN薄膜的表面形貌,采用X射线衍射仪对其相结构进行了分析,分别讨论了CrN薄膜在3.5％ NaCl溶液、1 mol/L NaOH溶液和1 mol/L H2SO4溶液中的电化学腐蚀性能,在其他制备参数不变的条件下,考察了氩氮流量比对薄膜组织结构以及性能的影响.结果表明:随着氩氮流量比的减小,CrN薄膜表面的液滴尺寸和数目逐渐减小;薄膜主要以CrN相为主,随着氩氮流量比的增大,CrN(110)的峰值逐渐减弱,CrN(200)的峰值逐渐增强;随着氩氮流量比的减小,CrN薄膜在3.5％NaCl溶液、1 mol/L NaOH溶液和1mol/L H2SO4溶液中的耐蚀性均得到提高,在氩氮流量比1:3时,薄膜的耐腐蚀性最佳.
关键词:
多弧离子镀
,
CrN薄膜
,
耐蚀性
,
氩氮流量比
,
45钢
马志康
,
高原
,
蔡航伟
,
王成磊
,
袁琳
,
张焱
,
吴炜钦
腐蚀与防护
利用弧光离子镀设备,对201不锈钢表面进行离子沉积TiN薄膜和CrN薄膜.分别在3.5％ NaCl溶液、1 mol·L-1NaOH溶液和1 mol·L-1 H2SO4溶液中进行电化学腐蚀性能测试.结果表明,通过弧光离子镀技术在201不锈钢表面分别形成了厚度为1.2 μm的致密TiN薄膜和3μm的致密CrN薄膜；201不锈钢、TiN薄膜和CrN薄膜在3.5％的NaCl溶液中耐蚀性相当；在1mol·L-1的NaOH溶液中,TiN薄膜的耐蚀性约是201不锈钢的2倍,CrN薄膜的耐蚀性是201不锈钢的24倍,TiN薄膜的12倍；在1mol·L-1的H2SO4溶液中,TiN薄膜和CrN薄膜的耐蚀性相比201不锈钢分别提高20倍和26倍.
关键词:
弧光离子镀
,
TiN薄膜
,
CrN薄膜
,
耐蚀性
梁柔
,
徐雪波
,
鲍明东
,
江利
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2011.02.022
用闭合场非平衡磁控溅射离子镀(CFUBMIP)系统沉积制备CrN硬质薄膜,通过调节偏压改变薄膜沉积过程中离子轰击能量.采用XRD分析薄膜的相结构,结合SEM和AFM对薄膜表面形貌和截面结构的观察,探讨离子轰击能量对CrN硬质薄膜生长方式以及取向的影响规律.结果表明,随着偏压从-60 V增大到-90 V,薄膜始终由CrN单相组成,且均呈柱状生长,但生长择优取向从(200)向(111)转变.偏压的变化主要通过改变离子轰击能量影响薄膜的生长机制,低偏压时以表面能主导,因此呈(200)择优取向生长,而高偏压时以应变诱导生长机制为主,呈(111)择优取向生长.
关键词:
CrN薄膜
,
粒子轰击能量
,
薄膜生长方式
,
择优取向
王淑庆
,
王成彪
,
朱丽娜
,
岳文
,
付志强
,
康嘉杰
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.04.010
利用阴极电弧离子镀技术在316L不锈钢基体上制备了CrN薄膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪对CrN薄膜的形貌、成分和力学性能进行了表征.为了研究Si3N4和52100钢对磨副材料对CrN薄膜和316L不锈钢干摩擦行为的影响,在2N、5N、8N三种载荷下,将CrN薄膜和316L不锈钢基体与Si3 N4陶瓷球和52100钢球分别进行了往复式滑动干摩擦实验.采用扫描电子显微镜观察了磨痕的微观形貌,并对CrN薄膜和316L不锈钢基体的磨损机制进行了分析.结果表明:CrN薄膜表面平整,缺陷较少;CrN薄膜的纳米硬度约为28 GPa,弹性模量约为350 GPa;与Si3N4陶瓷球相比,CrN薄膜与52100钢球摩擦时摩擦因数相对较小(保持在0.7左右)且更加稳定;316L不锈钢的摩擦因数远大于CrN薄膜且波动较大;对磨球为Si3N4陶瓷球时,CrN薄膜的主要磨损机制为磨粒磨损,伴有少量的氧化和黏着磨损,316L不锈钢的磨损机制主要为磨粒磨损.和塑性变形,伴有少量的氧化和黏着磨损;对磨球为52100钢球时,CrN薄膜的主要磨损机制为黏着磨损,伴有少量的氧化,316L不锈钢的磨损机制主要为黏着磨损,伴有少量的氧化和磨粒磨损.CrN薄膜与两种对磨球的磨损量均小于316L不锈钢基体的磨损量,说明CrN薄膜有效提高了基体的耐磨性.
关键词:
CrN薄膜
,
组织结构
,
摩擦学性能
,
力学性能
王翠凤
,
邱锡荣
,
康爱军
,
梁家豪
,
黄文荣
机械工程材料
在不同的S136不锈钢基体上溅射制备了氮化铬(CrN)薄膜,通过接触角的测量、硬度测试、扫描电子显微镜观察及X射线衍射分析等方法研究了基材的组织、方向性、表面粗糙度、表面机械加工方法及溅射偏压对CrN薄膜接触角和硬度的影响.结果表明:在溅射功率300W、施加-120V偏压、氩气和氮气流量比9∶1溅射条件下,可得到Cr2N单相薄膜,呈现(111)面择优取向;溅射CrN薄膜显著提高S136不锈钢表面硬度和接触角;溅射时施加负偏压的CrN薄膜接触角明显大于未施加的;基材杂质少、碳化物细小、研磨后抛光、施加负偏压的纵向试样溅射CrN薄膜后硬度较高(1 177 HV)、接触角较大(98.77°).
关键词:
CrN薄膜
,
接触角
,
S136不锈钢
