基体偏压对CrAlN涂层海水环境摩擦学性能的影响

摘要

本文采用多弧离子镀技术用5种不同偏压在316L不锈钢上沉积CrAlN涂层.使用X射线衍射(XRD)和扫描型电子显微镜(SEM)表征涂层的结构,并使用纳米压痕测试各涂层的硬度.用球-盘往复式摩擦磨损试验机对涂层在海水环境中的摩擦磨损性能进行测试.结果表明,随着偏压增大,CrAlN涂层表面大颗粒减少,而晶向生长特征也减弱.其结构在80V偏压下较为致密,但100V偏压下显示出典型的柱状晶结构特征.随着偏压增大,硬度也随之提高.各涂层在海水中摩擦系数相差不大,摩擦系数都先增大然后不断降低,最终达到相对平稳.在40V、60V和80V偏压下涂层在海水中的磨损率相对较小,且80V偏压下CrAlN涂层磨损率最低.在100V偏压下CrAlN涂层磨痕表面出现了剥落坑,EDS扫描结果显示该处涂层已完全剥落.