690合金及其TiN+TiCN+TiN涂層的高溫微動磨損性能研究.pdf

1、兩接觸面之間發(fā)生的極小的振幅相對運動叫做微動，微動磨損廣泛存在于汽車、機械、核反應堆、航空航天等工業(yè)，是配合零部件失效的主要原因。國外對在核工業(yè)中的高溫微動損傷很重視，研究主要集中在燃料組件和蒸汽發(fā)生管，硬質涂層通常是為了提高基材表面的耐腐蝕、耐高溫和耐磨性，TiN+TiCN+TiN涂層便是較典型的硬質涂層的一種，由于其耐高溫耐腐蝕性而被作為抗微動磨損的涂層廣泛應用在各行業(yè)中。目前國內外對硬質涂層的微動磨損研究較少，尤其是對高溫下TiN

2、+TiCN+TiN涂層的微動磨損性能的研究甚少，因此對TiN+TiCN+TiN涂層在高溫下的微動磨損進行研究具有重要的理論和實際意義。
　　本文在PLINK電液伺服高溫微動試驗機上進行690合金及其TiN+TiCN+TiN涂層的高溫微動磨損試驗，采用“球-平面”接觸方式，利用X射線衍射儀(XRD)、光學顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、電子能譜儀(EDS)、激光共聚焦掃面顯微鏡(LCSM)等儀器對磨斑進行觀察分析，通過分析

3、摩擦系數(shù)、磨損量和磨痕形貌、機制來研究了其室溫及高溫下的微動磨損行為，得到以下結果:
　　(1)室溫下位移幅值對TiN+TiCN+TiN涂層的摩擦系數(shù)的影響較小，隨著法向載荷的增加，摩擦系數(shù)增加，其磨損量隨位移幅值和法向載荷的增加而增加。隨著循環(huán)次數(shù)的增加，TiN+TiCN+TiN涂層被磨穿，磨掉下來的TiN和TiC硬質顆粒造成磨粒磨損，反而加劇了對基體的磨損;室溫下TiN+TiCN+TiN涂層的磨損機理是磨粒磨損和剝層的共同作用

4、。
　　(2)高溫下位移幅值對TiN+TiCN+TiN涂層的摩擦系數(shù)影響不大，摩擦系數(shù)隨法向載荷的增加而增加，磨損量隨位移幅值和法向載荷的增加而增加，磨損機制主要是氧化磨損還伴有剝層。在室溫和高溫200℃、300℃下，隨著溫度的升高，磨痕的寬度和深度都有所增加，磨損量增大。在高溫200℃和300℃下，TiN+TiCN+TiN涂層的磨損量差別不大，表明該涂層能明顯地提高690合金的抗高溫微動磨損性能。
　　(3)在室溫和高溫下