梯度过渡层对硬质合金沉积类金刚石膜的耐磨性影响
本文选题:类金刚石涂层 + 梯度过渡层 ; 参考:《表面技术》2017年01期
【摘要】:目的分析不同类型的梯度过渡层对硬质合金沉积类金刚石涂层耐磨性能的影响,制备出能有效改善硬质合金减摩抗磨性能的类金刚石涂层。方法采用真空阴极电弧离子镀和等离子体增强化学沉积技术,在硬质合金基底上制备了Ti/TiC/DLC、Ti/TiN/DLC、Ti/TiN/TiNC/DLC和Ti/TiN/TiNC/TiC/DLC四种类型的Ti多元梯度过渡类金刚石涂层。通过GNEHM-150型洛氏硬度计和电子显微镜、MFT-4000多功能材料表面性能试验仪、纳米硬度测试仪,分别评价不同类型多元梯度过渡层对硬质合金类金刚石涂层的膜基结合强度、摩擦磨损性能及纳米硬度。结果 Ti/TiC/DLC、Ti/TiN/DLC、Ti/TiN/TiNC/DLC和Ti/TiN/TiNC/TiC/DLC四种类型涂层的膜基结合强度等级分别为HF3-HF4、HF5-HF6、HF1-HF2、HF1,对两种膜基结合强度较好的涂层(Ti/TiN/TiNC/DLC、Ti/TiN/TiNC/TiC/DLC)进行摩擦磨损检测,其摩擦系数分别为0.2、0.1,且经过60 min对摩,Ti/TiN/TiNC/TiC/DLC涂层仍未出现明显剥落。结论梯度过渡层的类型对薄膜的膜基结合强度、摩擦性能有较明显的影响,Ti/TiN/TiNC/TiC/DLC结构的涂层膜基结合强度最好,具有最低的摩擦系数,表现出了优异的减摩抗磨性能,可有效改善硬质合金表面的耐磨性能。
[Abstract]:Aim to analyze the effect of different gradient transition layers on the wear resistance of diamond like carbon coatings deposited by cemented carbide, and to prepare diamond like carbon coatings which can effectively improve the antifriction and wear resistance of cemented carbides. Methods four types of Ti multicomponent gradient transition diamond-like coatings (Ti / tic / TiC / TiN / TiN / TiNC / DLC and Ti / TiN / TiNC / TiC / DLC) were prepared on cemented carbide substrate by vacuum cathode arc ion plating and plasma enhanced chemical deposition. By means of GNEHM-150 Rockwell hardness tester, MFT-4000 multifunctional material surface performance tester and nano-hardness tester, the bonding strength of different multicomponent gradient transition layers to cemented carbide diamond-like carbon coatings was evaluated. Friction and wear properties and nano hardness. Results the base bonding strength of the four types of coatings were HF3-HF4HF5-HF6HF1-HF1. The friction and wear coefficient of the two coatings with better bonding strength (TiTiN- / TiN- / TiN- TiC- / TiN- / TiN- / TiC- DLC) was 0.20.1 and 60 min respectively, and the friction coefficient of the two coatings with better bonding strength was 0.20.1, and after 60 min, there was no significant loss of TiN- / TiN- / TiN- / TiN- / TiC- / TiN- / TiC- / TiN- / TiN- / TiN- / TiC- DLC coating. Conclusion the type of gradient transition layer has obvious influence on the adhesion strength and friction property of the film. The coating with Ti- / TiN- / TiNC- / DLC structure has the best bonding strength and the lowest friction coefficient, which shows excellent antifriction and antiwear properties. It can effectively improve the wear resistance of cemented carbide surface.
【作者单位】: 北京航空航天大学;中国科学院力学研究所;
【基金】:国家自然科学基金(11275020) 国家04科技重大专项(2014ZX04012012) 中航工业通飞科技发展研究项目(TFKY2013002)~~
【分类号】:TG174.4
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,本文编号:2113056
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