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本文在钛合金(Ti6Al4V)表面采用多弧离子镀技术沉积制备了TiSiC涂层,并通过调控C2H2流量达到改变涂层中碳元素含量的目的,对不同碳含量对TiSiC涂层微观结构、力学性能及摩擦学性能的影响进行了研究,特别是对水环境下涂层的摩擦磨损性能的影响,研究结果如下: 随C2H2流量的增加TiSiC涂层表面的大颗粒尺寸变大但涂层的截面形貌和厚度无明显变化,涂层结构均匀致密、无明显缺陷、涂层厚度约为3.6μm;随C2H2流量的增加涂层的粗糙度呈先降低后增大的趋势,当C2H2流量为80sccm时达到最低;涂层成分主要由Ti、Si、C构成,并含有少量的O。Ti主要以TiC和TiO2形式存在,Si主要以单质硅和SiC形式存在,C主要以TiC和杂化碳形式存在。XRD分析表明涂层主要由TiC和Ti5Si3相构成。结合XPS、XRD和TEM分析,发现TiSiC涂层主要由TiC纳米晶、Ti5Si3纳米晶和非晶相构成。随C2H2流量的增加TiSiC涂层的硬度和硬弹比均变大,当C2H2流量增加到80sccm时两者达到最大值。 当C2H2流量增加到80sccm时,涂层在大气、去离子水和海水环境中的摩擦磨损性能均表现最佳。较基体材料而言平均摩擦系数分别降低了4.7%、21.6%、24.3%,同时磨损率也大幅度降低:水环境下降低两个数量级、大气环境降低一个数量级,且涂层在去离子水环境中的耐磨性要优于海水环境。