活塞環(huán)表面Cr/CrN納米多層膜的微觀結(jié)構(gòu)與摩擦學(xué)性能

編號(hào)：NMJS01521

篇名：活塞環(huán)表面Cr/CrN納米多層膜的微觀結(jié)構(gòu)與摩擦學(xué)性能

作者：蔡志海； 底月蘭； 張平；

關(guān)鍵詞：活塞環(huán)； 離子鍍； 鉻/氮化鉻； 納米多層膜； 調(diào)制周期； 微觀結(jié)構(gòu)； 摩擦學(xué)性能； Cr電鍍層；

機(jī)構(gòu)： 裝甲兵工程學(xué)院裝備再制造技術(shù)國(guó)防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；

摘要： 為改善發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)的摩擦學(xué)性能,提高其使用壽命,采用多弧離子鍍技術(shù)在活塞環(huán)表面制備了Cr/CrN納米多層膜.采用x-射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、俄歇能譜儀(AES)、納米硬度儀和CETR摩擦磨損試驗(yàn)機(jī),系統(tǒng)分析了不同調(diào)制周期Cr/CrN納米多層膜的微觀結(jié)構(gòu)、成分分布、納米硬度和抗滑動(dòng)磨損性能.結(jié)果表明:Cr/CrN多層膜由CrN、Cr2N和Cr相組成,在CrN(200)方向上出現(xiàn)擇優(yōu)取向.隨調(diào)制周期的減小,多層膜的硬度和殘余應(yīng)力增大,當(dāng)調(diào)制周期為80 nm時(shí),多層膜的硬度值最高達(dá)到21.5 GPa;當(dāng)調(diào)制周期為120 nm時(shí),H3/E2值達(dá)到最高,此時(shí)劃痕臨界載荷值最高.根據(jù)摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)果可知,與電鍍Cr和CrN涂層相比,Cr/CrN多層膜具有相對(duì)較好的抗滑動(dòng)磨損性能,其磨損機(jī)制主要以磨粒磨損為主,有可能替代原活塞環(huán)Cr電鍍層. 更多還原