氮含量对磁控溅射制备TiAlSiCrN高熵涂层结构与性能的影响
编号:354 访问权限:仅限参会人 更新:2025-04-20 19:46:18 浏览:10次 口头报告

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摘要
TiAlSiCrN高熵涂层凭借其多组元合金设计理念,展现出优异的力学性能、高温稳定性和抗腐蚀能力,在切削工具、航空航天关键部件等防护领域具有广阔应用前景。本文通过磁控溅射技术在Si(100)和GH4169合金表面制备了TiAlSiCrN高熵涂层,并系统研究了以工作气压调控氮含量对涂层力学性能及耐磨性的影响。结果表明,当工作气压升高,涂层的显微硬度呈现先增加后降低的趋势,在0.4Pa时获得最高的硬度和弹性模量,分别为39.5GPa和421.9GPa;摩擦磨损测试结果表明:所有涂层均保持较低的摩擦系数,其中在0.2Pa下获得的涂层具有最低的摩擦系数,当负载为2N和5N时,摩擦系数分别为0.047和0.063。磨损率结果表明,0.2Pa下的涂层表现出最优的耐磨性(磨损率低至4.18×10-6mm3/(N·m)),较GH4169基体(磨损率为20.48×10-6mm3/(N·m))提升了3.9倍。后续工作将进一步研究工作气压对涂层摩擦磨损行为的影响,深入阐述涂层的磨损机理响,并为开发新型高熵防护涂层提供了理论依据与工艺参考。
TiAlSiCrN高熵涂层凭借其多组元合金设计理念,展现出优异的力学性能、高温稳定性和抗腐蚀能力,在切削工具、航空航天关键部件等防护领域具有广阔应用前景。本文通过磁控溅射技术在Si(100)和GH4169合金表面制备了TiAlSiCrN高熵涂层,并系统研究了以工作气压调控氮含量对涂层力学性能及耐磨性的影响。结果表明,当工作气压升高,涂层的显微硬度呈现先增加后降低的趋势,在0.4Pa时获得最高的硬度和弹性模量,分别为39.5GPa和421.9GPa;摩擦磨损测试结果表明:所有涂层均保持较低的摩擦系数,其中在0.2Pa下获得的涂层具有最低的摩擦系数,当负载为2N和5N时,摩擦系数分别为0.047和0.063。磨损率结果表明,0.2Pa下的涂层表现出最优的耐磨性(磨损率低至4.18×10-6mm3/(N·m)),较GH4169基体(磨损率为20.48×10-6mm3/(N·m))提升了3.9倍。后续工作将进一步研究工作气压对涂层摩擦磨损行为的影响,深入阐述涂层的磨损机理响,并为开发新型高熵防护涂层提供了理论依据与工艺参考。
 
关键词
TiAlSiCrN,磁控溅射,摩擦磨损
报告人
杨攀
西南科技大学

稿件作者
赵凡 西南科技大学
杨攀 西南科技大学
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重要日期
  • 会议日期

    05月09日

    2025

    05月11日

    2025

  • 04月23日 2025

    摘要截稿日期

  • 04月23日 2025

    初稿截稿日期

  • 08月07日 2025

    报告提交截止日期

主办单位
中国机械工程学会表面工程分会
承办单位
天津大学
中国地质大学(北京)
海南大学
北京科技大学
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