摘要：由于成本较低、与液态钠的相容性等优点，316H不锈钢广泛应用于堆芯组件^{[1, 2]}。但是，耐磨损性能的不足限制了堆芯组件的使用寿命^[3]。因此，本文采用双层辉光等离子渗金属技术在316H不锈钢表面制备CrN/Cr-N-Fe梯度涂层，保证涂层与基体良好结合力的同时提高其耐磨性能。通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜对涂层进行形貌和物相分析。通过纳米压痕仪分析表面纳米力学行为。通过CEF-1型往复式摩擦磨损仪分析涂层和316H基体在不同载荷（420g、620g、820g）、不同滑动速度（300r/min、400r/min、500r/min）下的摩擦行为，揭示磨损机理。整个涂层由8μm的CrN层和14μm的Cr、N、Fe互扩散层组成。涂层的纳米硬度约为基体的5倍。涂层的H/E和H³/E²均高于基体。涂层较高的硬度、抗塑性变形能力以及良好的结合力有效提高了316H不锈钢的耐磨损性能。不同试验参数下，涂层的比磨损率均明显低于基体。当载荷为820g、滑动速度为400r/min时，涂层的比磨损率仅为基体的8.53%。摩擦过程中基体磨痕表面更多的氧化物使得其摩擦系数波动较小。Si₃N₄小球表面剥落的硬质颗粒加剧了磨粒磨损，使得涂层与基体的磨痕表面产生较多划痕。由于较低的硬度，硬质颗粒对基体的影响更大，磨损更严重。涂层和基体的磨损机制均为磨粒磨损和部分黏着磨损。
 

暂无