多弧离子镀制备TiN镀层的动态失效机制及评价方式

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• 作者：邱龙时马胜利徐可为
• 会议时间：2014-11-01
• 关键词：金属表面处理 ; 氮化钛镀层 ; 多弧离子镀技术 ; 动态失效机制
• 作者单位：西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,陕两西安 710049
• 母体文献：2014全国(宁波)防锈润滑包装学术研讨会论文集
• 会议名称：2014全国(宁波)防锈润滑包装学术研讨会
• 会议地点：宁波
• 主办单位：中国表面工程协会防锈专业委员会
• 语种：chi

摘要

用多弧离子镀(MAIP)技术在高速钢基体上沉积了TiN硬质镀层,采用接近实际工况使用条件的滚动接触疲劳法(RCF)对镀层的结合性能及失效行为进行了系统评价,重点研究了滚动接触条件下镀层的疲劳失效机制及定量评价方式.结果表明:在滚动接触测试条件下,TiN镀层剥落方式为结合力型失效剥落,而未出现内聚型失效剥落.在相同加载情况下,随着TiN镀层厚度由1.6μm增加到3.7μm,作用于膜基界面处的剪切应力幅增加,镀层失效临界疲劳周次减少.根据Hertz弹性理论计算得到镀层界面处剪切应力幅与疲劳周次的裣τ-N关系曲线,结果发现裣τ-N曲线出现循环轻载长周期和循环重载短周期两个不同阶段.本文研究证实,相对于压入法或划痕法,滚动接触疲劳法的裣τ-N曲线能更有效评价定量评价硬质镀层的结合性能.