【摘 要】
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通过多靶非平衡反应磁控溅射技术在Ti6Al4V合金表面沉积一系列不同Ti含量的Ti-Cr-N薄膜.采用能量分散谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究不同Ti含量对薄膜沉积速率、相结构、表面和断面形貌的影响.利用纳米压痕仪和摩擦试验机对不同Ti含量薄膜的纳米硬度、残余应力和摩擦学性能进行分析.研究结果表明,随着Ti含量的增加,薄膜的沉积速率先增大后减小,相结构演变趋势为
【机 构】
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兰州空间技术物理研究所 真空技术与物理国防科技重点实验室,兰州 730000
【出 处】
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第十一届全国表面工程大会暨第八届全国青年表面工程学术会议
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通过多靶非平衡反应磁控溅射技术在Ti6Al4V合金表面沉积一系列不同Ti含量的Ti-Cr-N薄膜.采用能量分散谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究不同Ti含量对薄膜沉积速率、相结构、表面和断面形貌的影响.利用纳米压痕仪和摩擦试验机对不同Ti含量薄膜的纳米硬度、残余应力和摩擦学性能进行分析.研究结果表明,随着Ti含量的增加,薄膜的沉积速率先增大后减小,相结构演变趋势为Cr+Cr2N+TiN→非晶→面心立方固溶体.SEM分析结果显示Ti-Cr-N薄膜表面为颗粒状,断面为柱状晶,Ti含量的增加有助于提高薄膜的致密性.Ti-Cr-N薄膜的硬度和弹性模量均随着Ti含量的增加而增大,Cr32.5Ti24.6N42.9薄膜的硬度和弹性模量达到了最大值,分别为26 GPa和363 GPa.Ti-Cr-N薄膜的磨损率随着Ti含量的增加而降低,Cr32.5Ti24.6N42.9薄膜的磨损率较Cr50.7Ti10.1N39.2薄膜和基体Ti6Al4V分别降低了5倍和25倍.Ti-Cr-N薄膜的磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损,基体Ti6Al4V合金的磨损表面存在一定的犁沟,主要磨损机制为粘着磨损.
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