论文部分内容阅读
钛合金耐磨性能差,对微动疲劳损伤敏感,由此影响了该合金在航空应用中的安全使用。表面处理技术是改善钛合金微动疲劳性能有效的方法。解决微动疲劳抗力的难点在于需要同时兼顾耐磨与抗疲劳性能。陶瓷/金属多层膜中的金属层可提高膜层韧性,多层界面能够阻止裂纹扩展,可望用于改善钛合金的微动疲劳抗力。本文以钛合金为研究对象,采用离子辅助沉积技术制备TiN/Ti多层膜,测试了膜基结合强度、膜层显微硬度和韧性,对比研究了不同调制周期的TiN/Ti多层膜对钛合金常温下微动磨损性能和微动疲劳抗力的影响。结果表明：利用离子辅助磁控溅射技术可以获得致密度高、晶粒细化、膜基结合强度高的TiN/Ti多层膜。调制周期对TiN/Ti多层膜的硬度、韧性和磨损性能有重要影响,对结合强度影响不显著。随着调制周期的减小,TiN/Ti多层膜硬度增大,韧性增强,摩擦因数逐渐降低。不同调制周期的TiN/Ti多层膜对Ti6Al4V合金FF寿命的影响呈非单调变化,调制周期为200nm的TiN/Ti多层膜FF寿命最高,调制周期为100nm的TiN/Ti多层膜FF寿命最低,原因归于TiN/Ti多层膜的FF抗力与膜层自身的强韧性密切相关。