V含量對(duì)磁控濺射CrAlVN涂層微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)和摩擦學(xué)性能的影響
本文選題:火炮身管 + 摩擦性能 ; 參考:《材料導(dǎo)報(bào)》2016年20期
【摘要】:采用磁控共濺射工藝在火炮身管PCrNi3Mo鋼材料表面沉積了(Cr0.5Al0.5)1-xVxN(x=0%~10.6%,原子分?jǐn)?shù))涂層。利用電子探針顯微分析儀(EPMA)、X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)對(duì)涂層的組成、微觀形貌與相結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,研究了V含量對(duì)涂層微觀結(jié)構(gòu)和形貌的影響。結(jié)果表明V的加入使得涂層中出現(xiàn)了CrVN新晶相,且隨著V含量的增加CrVN特征峰越來(lái)越明顯,晶粒簇尺寸減小,V元素起到了一定的細(xì)化晶粒簇作用。利用納米壓痕儀及摩擦試驗(yàn)機(jī)對(duì)涂層的硬度、彈性模量和摩擦系數(shù)進(jìn)行了測(cè)試,研究了V含量對(duì)(Cr0.5Al0.5)1-xVxN涂層性能的影響。結(jié)果表明V含量在7.2%時(shí)涂層硬度和彈性模量達(dá)到最大值,分別為21.36GPa和297.8GPa;隨著V含量的增加,涂層的摩擦系數(shù)逐漸減小,當(dāng)V含量在10.6%時(shí),涂層摩擦系數(shù)平均值為0.094,表現(xiàn)出良好的摩擦磨損性能。
[Abstract]:(Cr0.5Al0.5) 1-xVxN (x00.Al0.5, atomic fraction) coating was deposited on the surface of PCrNi3Mo steel by magnetron co-sputtering. The composition, morphology and phase structure of the coating were characterized by electron probe microscopy (EPMA) X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The effect of V content on the microstructure and morphology of the coating was studied. The results show that the new CrVN crystal phase appears in the coating with the addition of V, and the characteristic peak of CrVN becomes more and more obvious with the increase of V content. The hardness, elastic modulus and friction coefficient of the coating were measured by nano-indentation tester and friction tester. The effect of V content on the properties of (Cr0.5Al0.5) 1-xVxN coating was studied. The results showed that the hardness and elastic modulus of the coating reached the maximum values of 21.36 GPA and 297.8 GPA when V content was 7.2, and the friction coefficient of the coating gradually decreased with the increase of V content, when V content was 10.6 GPA, The average friction coefficient of the coating is 0.094, showing good friction and wear properties.
【作者單位】: 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;沈陽(yáng)理工大學(xué)裝備工程學(xué)院;成都晉林機(jī)械制造有限公司;沈陽(yáng)理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】:遼寧省教育廳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)研究資助項(xiàng)目(LZ2014013)
【分類號(hào)】:TG174.4
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