磁控濺射CrNx薄膜的制備及性能研究.pdf

1、本文采用磁控濺射鍍膜設(shè)備及工藝，在Q235鋼表面制備了CrNx鍍膜層。對(duì)不同工藝條件下制備的樣品進(jìn)行硬度測(cè)試、金相組織觀察、XRD的測(cè)試以及耐摩性和耐蝕性的測(cè)試。
　　 測(cè)試表明:隨著CrNx鍍膜層厚度增加，鍍膜層擇優(yōu)取向生長(zhǎng)逐步由(200)轉(zhuǎn)為(111)，表面“胞狀”組織形貌愈加明顯，且向外“突起”，硬度較高，外觀也比較均勻光滑，無(wú)脫落現(xiàn)象。隨著工作氣壓的升高，Cr、N原子個(gè)數(shù)比逐漸增大;沉積溫度越高，CrNx鍍膜層表面Cr、

2、N原子個(gè)數(shù)比越大;Ar/N2流量比為3:2時(shí)，Cr、N原子個(gè)數(shù)比最接近1:1，表面Cr、N原子個(gè)數(shù)比越接近1:1，CrNx鍍膜層性能越好。CrNx鍍膜層表面形貌為“胞狀”組織，顆粒致密均勻，結(jié)合強(qiáng)度高。在相同磨損條件下，CrNx鍍膜層相對(duì)磨損速度很小，耐磨性較未處理的Q235鋼試樣提高。隨砂粒度增加，CrNx鍍膜層相對(duì)磨損速度增大;載荷越大，CrNx鍍膜層磨損質(zhì)量損失越多，相對(duì)磨損速度越大。鍍膜層的磨損失效形式主要是碎裂與剝落。

3、　　 鍍膜處理樣與原樣相比，在酸性溶液中具有更低的活性溶解速度和更優(yōu)的鈍化性能;鍍膜層未改變材料在中性溶液中的陰極反應(yīng)歷程，陽(yáng)極塔菲爾斜率降低，陽(yáng)極極化率增加，但只是發(fā)生在缺陷處。防護(hù)特性在于:它減小了腐蝕介質(zhì)在電極表面的集聚，阻擋了反應(yīng)物和腐蝕產(chǎn)物的傳輸，增加了回路電阻，表面缺陷率是決定處理后耐蝕性的重要因素。研究表明鍍膜層失效機(jī)制是:侵蝕性離子首先通過缺陷傳輸和與Cr鈍化膜產(chǎn)生絡(luò)合反應(yīng)穿透鈍化膜，到達(dá)了基體，同時(shí)隨著腐蝕的深入，鍍