基体负偏压对TiC涂层形貌和摩擦学性能的影响

文章采用电弧离子镀技术,选取AISI304为基材,以纯Ti为靶材,在Ar/CH4气氛中沉积Ti-C涂层,所用偏压分别为-200 V、-400 V和-600 V。通过扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计、球-盘式摩擦磨损试验机以及表面轮廓仪研究涂层的表面形貌、硬度和摩擦学性能。实验结果表明:基体偏压为-200 V时,涂层的硬度值最小(2 010 HV0.1),涂层表面熔滴较多,当偏压增大为-400 V和-600 V时,涂层表面熔滴数量减少,硬度提高,分别为2 336 HV0.1、2 756 HV0.1。当偏压为-200 V时,摩擦系数波动较大,平均值为0.54,磨损率为0.0696×10-3 mm3/(Nm);在偏压为-400 V和-600 V时,涂层的摩擦系数平均值分别为0.62、0.58,磨损率分别为0.0332×10-3 mm3/(Nm)、0.0142×10-3 mm3/(Nm)。随着基体偏压的增强,涂层的耐磨性提高,磨损机理均为磨粒磨损。