基体材料表面粗糙度对Ti／TiN／Zr／ZrN多层膜性能的影响

摘要

采用真空阴极电弧沉积技术，在4组表面粗糙度不同的Cr_17Ni_2钢基体上制备Ti／TiN／Zr／ZrN多层膜。采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、结合力划痕仪、砂粒冲刷试验仪和盐雾试验机分析测试多层膜的截面形貌、膜层厚度、相组成、硬度、膜／基结合力、抗砂粒冲刷性能和耐腐蚀性能等。结果表明：所制备的多层膜厚度为11．37μm，维氏硬度为29．36GPa；多层膜能显著地提高Cr_17Ni_2钢基体的抗砂粒冲刷和耐盐雾腐蚀能力；基体材料表面粗糙度对膜层性能的影响很大，基体表面粗糙度越小，其膜／基结合力、抗砂粒冲刷性能和耐盐雾腐蚀性能越佳；为了获得具有良好综合性能的膜层，待表面处理的基体表面粗糙度必须控制在Ra〈0．40μm。