图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral Presentation多弧离子镀CrAlN涂层表面质量和性能研究

编号：379 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-19 22:59:04 浏览：89次收藏取消收藏

2024-05-12 16:25

15min

[E1] 论坛4：热喷涂与冷喷涂技术A [E1-2] 论坛4A下午

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摘要

CrAlN涂层具有高的耐高温、耐氧化、耐腐蚀性能和硬度，因此被广泛运用于高速冲压加工及相关工程领域中。然而，在CrAlN的实际制备过程中，常伴随大量大颗粒存在，导致涂层性能降低，服役时间减少。本研究通过多弧离子镀在钨钢基体上制备了CrAlN涂层，研究了基体偏压、氮气流量、弧源电流、刻蚀时间、刻蚀电流及沉积时间对CrAlN的表面质量及残余应力的影响，揭示了工艺参数对涂层结合强度、厚度、硬度和耐腐蚀性能的调控机制，明确了提高CrAlN涂层表面质量、结合强度和耐腐蚀性能的关键工艺参数。结果表明，随着基体偏压和氮气流量的提高，离子的轰击作用增强，同时，氮气与靶材表面反应作用增强，使涂层表面颗粒数目及颗粒尺寸下降，显著提高涂层致密性，结合强度得到提高。弧源电流的增加导致靶材表面局部快速熔化，金属离子与液滴大量离化，加剧了液滴飞溅，涂层表面的大颗粒数量、厚度大幅度提高，结合强度下降。提高直流偏压、氮气流量，减少弧源电流会减少涂层表面大颗粒数量，从而提高涂层耐腐蚀性。对比表面质量优化后的CrAlN涂层，表面大颗粒数量最少的涂层（42.5±5个/10000 µm²）的自腐蚀电位Ecorr最大，为-0.36 V，腐蚀电流密度icorr最小。