图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

口头报告稀土元素Y增强氧化铬基薄膜的热稳定性和高温摩擦学性能

编号：66 访问权限：仅限参会人更新：2024-03-18 16:55:36 浏览：93次收藏取消收藏

2024-05-12 11:20

15min

[H2] 论坛7：摩擦、磨损与润滑技术C [H2-1] 论坛7C上午

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摘要

氧化铬陶瓷材料广泛应用于需要高耐磨性和润滑性的高温场合。为了进一步提高氧化铬薄膜的摩擦磨损性能和高温稳定性，本研究尝试利用多弧离子镀技术在IN718合金表面沉积了不同钇（Y）掺杂水平的CrYO高温自润滑陶瓷薄膜。沉积的薄膜在大气条件下进行1000℃、2h的高温退火处理，分析其物相组成、结构及膜厚的变化，并采用高温摩擦磨损试验机在25 ~ 600℃温度范围内测试了薄膜的摩擦磨损特性。结果表明：CrYO-2薄膜具有致密的多层结构，多层氧化膜在摩擦剪切作用下产生层间滑动，从而起到润滑作用；特别是在中高温段（400~600℃），摩擦系数低至0.25左右，具有良好的高温摩擦学性能。此外，Y元素的掺杂显著影响了氧化层的形成和膜中空隙的分布，改变了基材元素在膜内和膜-气界面高温下的扩散过程。经过两次退火处理后，薄膜厚度由1.81µm增加到2.25µm，薄膜的体积膨胀与Cr₂O₃薄膜相比得到了有效控制。该研究对稀土元素Y在氧化涂层中的氧化机理和抗氧化作用提供了新的认识，对高温耐磨防护涂层的组成和微观结构设计具有重要意义。