第十五届全国摩擦学大会暨全国青年摩擦学学术会议

1186 / 2023-03-17 16:55:47

TiAlSiN软硬交替多层涂层摩擦学性能研究

在机械设备工作过程中，约有80%的设备损坏是由于摩擦磨损造成的。在零件表面涂覆耐磨涂层是减缓机械设备磨损失效、延长设备使用寿命的有效途径之一。为了进一步提高刀具、齿轮以及轴承等零件的使用寿命，并尽可能保证其原有的尺寸精度，本研究采用等离子体浸没离子注入与沉积方法，结合工艺参数对涂层成分和性能的调控机制，使用TiAlSi合金阴极靶材制备得到了TiAlSiN软硬交替多层涂层，并对其力学性能和摩擦学性能进行了研究。力学性能测试结果表明，TiAlSiN多层涂层的膜基结合性能相对单层涂层有明显提升；在摩擦实验中TiAlSiN多层涂层与Al₂O₃小球对摩时，摩擦系数随着载荷的增加呈现下降的趋势，随相对滑动速度的增加呈现出增加的趋势。涂层对Al₂O₃球的磨损机制主要为粘着磨损和磨粒磨损，并在一定条件下形成润滑层。结果表明，TiAlSiN软硬交替多层涂层具有较好的力学性能，其摩擦学性能受到摩擦参数的影响，涂层在摩擦过程中可以形成润滑层，能够有效提高涂层的摩擦学性能。