偏压对电弧离子镀CrAlN涂层微观结构及耐侵蚀性能的影响

通过在TC11钛合金上利用电弧离子镀技术制备了铬铝氮(CrAlN)涂层.采用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),能量色散X射线光谱(EDS),纳米压痕仪等对CrAlN涂层微观结构和力学性能(如硬度和弹性模量)进行了分析.为了研究偏压对CrAlN涂层固体颗粒耐侵蚀性的影响,还进行了一系列固体颗粒侵蚀实验.结果 发现,随着偏压从0V增加至200 V,CrAlN涂层的择优生长取向逐渐从(200)转变为(111)晶面.硬度从15.1 GPa增加至接近20 GPa.同时,表面逐渐平整,大颗粒和针孔的数量减少,对CrAlN涂层的耐侵蚀性能均有一定影响.偏压150V时,CrAlN涂层获得最小侵蚀速率,其在30°时为0.032 μm/g,90°时为1.869μm/g.这些结果表明,选择适当的偏压,CrAlN涂层能够获得更优异的固体颗粒耐侵蚀性.