微喷砂处理对TiN/MT-TiCN/Al2O3/TiOCN多层涂层摩擦磨损性能的影响

论文摘要

目的采用微喷砂的方法对TiN/MT-TiCN/Al2O3/TiOCN多层涂层进行后处理,研究其对涂层摩擦磨损性能的影响。方法采用化学气相沉积（CVD）的方法在硬质合金基体上沉积多层涂层,并进行微喷砂处理。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）表征涂层的显微组织结构,利用显微维氏硬度计、纳米压痕仪、X射线应力仪以及划痕仪测试涂层的硬度、应力和结合力,采用往复式多功能摩擦磨损试验机（UMT-3T）研究涂层的摩擦磨损性能。结果 TiN/MT-TiCN/Al2O3/TiOCN多层涂层经过微喷砂处理后,表层粗糙度改善,显微硬度提高21.4%,顶层TiOCN的纳米压痕硬度由微喷砂前的36.31 GPa增大至39.32 GPa,摩擦系数降低,磨损体积由微喷砂前的1.95×10-3mm3增大至2.26×10-3mm3,磨损率由微喷砂前的1.81×10-6mm3/（N·m）增大至2.10×10-6mm3/（N·m）。微喷砂后处理在提高TiOCN顶层硬度的同时,也减薄了TiOCN顶层的厚度,并使得TiOCN层表面出现明显的裂纹,Al2O3层的抗塑性变形能力变弱,从而使顶层TiOCN被提早磨穿,Al2O3层产生大量磨屑,加剧了磨损,微喷砂后涂层表现出较差的耐磨性。结论微喷砂处理可以有效改善涂层力学性能。但在涂层较薄的情况下,微喷砂处理造成的裂纹和减薄现象会使其整体耐磨损性能下降。

论文目录

• 1 实验材料及方法
•   1.1 涂层的制备
•   1.2 涂层的组织表征和性能测试
• 2 试验结果与分析
•   2.1 涂层的组织及形貌
•   2.2 涂层的力学性能
•   2.3 涂层的摩擦磨损性能
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘庆露,朱丽慧,刘振宇

关键词: 微喷砂处理,化学气相沉积,多层涂层,力学性能,摩擦磨损

来源: 表面技术 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 上海大学材料科学与工程学院,Kennametal Inc

基金: 国家重点研发计划资助(2016YFB0300403),美国kennametal公司资助项目~~

分类号: TG174.4

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.07.043

页码: 371-377

总页数: 7

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