高功率密度柴油机活塞环表面CrTiAlN复合膜的摩擦学性能研究

摘要

采用多孤离子镀技术在高功率密度柴油机活塞环表面制备了CrTiAlN复合膜,研究了CrN过渡层对CrTiAlN复合膜结合强度的影响规律,采用扫描电子显微镜(SEM)、划痕仪、热分析仪和发动机台架试验装置,分析了CrTiAlN复合膜的表面形貌、成分、结合强度、抗高温氧化性能和抗高温摩擦磨损性能。研究结果表明,当N2含量为45％时,复合膜结合强度相对较高;CrTiAlN复合膜的主要成分为：Cr、Ti、Al、N4种元素,各元素的原子分数含量为：Cr14.23％、Ti 11.17％、Al13.78％、N 60.82％;复合膜表面光滑平整、晶粒较为细小;CrTiAlN复合膜具有优异的抗高温氧化性能和抗高温粘着磨损性能,优予CrN膜和电镀Cr。