【摘 要】
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与TiN相比,CrN膜具有低的内应力、更好的韧性、耐磨性和抗腐蚀性能等优点,在一些应用领域如汽车、船舶等,CrN薄膜具有更强的应用性能,是继TiN薄膜之后的研究热点之一。本试验
【机 构】
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昆明理工大学材料科学与工程学院; 广东省新材料研究所现代表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室;
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与TiN相比,CrN膜具有低的内应力、更好的韧性、耐磨性和抗腐蚀性能等优点,在一些应用领域如汽车、船舶等,CrN薄膜具有更强的应用性能,是继TiN薄膜之后的研究热点之一。本试验采用电弧离子镀技术在6Crl3Mo低碳马氏体不锈钢基体表面沉积CrN薄膜,以气压、弧电流和偏压为因素利用正交试验优化CrN薄膜制备工艺,并讨论制备工艺对薄膜性能的影响。借助SEM分析薄膜表面和截面形貌;使用3D轮廓仪测量薄膜厚度;利用MH-5D硬度计测量薄膜的维氏硬度;通过划痕方法检测膜层与基体的结合强度;通过采用磨损试验机和3D轮廓仪测得膜层磨损率;以硬度、磨损率、结合强度、膜层厚度为目标函数,利用极差分析法分析各个因素对目标函数的影响规律,得到CrN薄膜的最佳制备工艺。结果表明:靶电流对薄膜厚度及结合力影响最大,负偏压对薄膜硬度影响最大,所制备的CrN膜层的磨损率约为25×10-7mm3/N·m,当气压1.4 Pa、靶电流100 A、偏压-100 V时,制备的CrN薄膜综合性能最佳。
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