开发了一种于低温下在Ti6Al4V合金表面形成Ti(CxN1-x)厚膜的新技术- - 电解液微弧碳氮化(PECN),建立了微弧放电过程中钛合金基体表面等离子体组分与工艺参量之间的关系,阐明了Ti(CxN1-x)膜层和基体近表层结构组态随微弧放电工艺参量的变化,揭示了电解液微弧碳氮化的成膜机制和膜层生长模式;阐明了液态介质环境中膜层磨损行为对其多孔结构孔隙参量的响应效应。Ti6Al4V经PECN处理形成的改性层由与基体毗邻的β-Ti过渡层和厚约15μm的Ti(CxN1-x) 外表层构成。Ti(CxN1-x)膜层呈纳米结晶的多孔形态(孔径约为1-2μm),具有高的结合强度、硬度、断裂韧性。油润滑条件下Ti(CxN1-x)膜层与45钢对磨时的磨损机制主要是磨粒磨损;Ti(CxN1-x)膜的摩擦系数和磨损体积均低于传统的致密PVD-TiN膜,该效应源于膜多孔形态的储油润滑功能。
英文主题词Micro-arc discharge; Ti(C,N) thick film; Formation mechanism; Porosity; Mechanical behavior