多弧离子镀AlSn20减摩镀层组织与摩擦性能研究

摘要

针对活塞铜套的减摩性能差问题,文中采用多弧离子镀技术在铜套材料表面制备AlSn20减摩镀层.采用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)对镀层的微观组织结构及其相组成进行观察与分析.采用涂层附着力自动划痕仪、摩擦磨损实验机及白光干涉仪分别检测了镀层的膜基结合力、摩擦磨损性能和表面粗糙度Ra及三维形貌.研究结果表明:随着镀膜时间t的延长,AlSn20镀层成分依然均匀,但表面的熔滴数量增多,粗糙度增大;镀层摩擦系数先增加再减小,镀膜30 min时,摩擦系数μ有最小值0.22,当镀膜时间为50 min时,其摩擦系数为0.25;膜基结合力随镀膜时间的延长先增加再减小,镀膜50 min时,膜基结合力有最大值59N.当镀膜时间为50 min时,AlSn20减摩镀层的综合力学性能最佳.