[口头报告]AlWMoVCr-N高熵氮化物涂层制备及高温磨擦性能研究

AlWMoVCr-N高熵氮化物涂层制备及高温磨擦性能研究
编号:428 稿件编号:441 访问权限:仅限参会人 更新:2026-04-07 16:40:49 浏览:18次 口头报告

报告开始:2026年04月28日 14:10 (Asia/Shanghai)

报告时间:15min

所在会议:[M] 高熵合金及其涂层论坛 » [M2] M下午场

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摘要
由宽温域适配型合金组元构建的高熵体系经氮化强化后,为破解 600℃-800℃下传统过渡金属氮化物涂层高温软化、结构失稳与氧化磨损加剧、界面润滑失效的双重难题提供了有效路径。但当前宽温域高熵合金存在两大问题:一是传统工艺离子电离度低、轰击能量不足,且多主元体系中各元素溅射产额导致难协同实现组织致密化与高温结构稳定,二是高温摩擦时难以兼顾宽温域结构稳定性与高温氧化层疏松剥落或润滑失效。为此,本研究通过高功率脉冲磁控溅射工艺,精准调控氮气流量、靶材功率、基底偏压及过渡层偏压四项关键参数,系统研究AlWMoVCr-N高熵合氮化物涂层热稳定性与高温耐磨性能。研究表明,AlWMoVCr-N 涂层呈现出致密单相 FCC 结构、(220) 强择优取向,室温硬度 41.9 GPa、断裂韧性 4.13 MPa·m1/2,室温磨损率低至 3.216×10-16 m3·N-1·m-1,且在800℃真空退火后仍保持 FCC 结构,硬度维持 32.8 GPa,高温力学稳定性优异。在此基础上发现,Al/Cr 氧化相成致密屏障阻氧稳结构,Mo/V 氧化相生成润滑产物降摩擦阻力,二者动态互补实现防护与减磨协同。该涂层 600-800℃摩擦系数稳定在 0.75-0.83,磨损率维持在 10-15 m3·N-1·m-1 量级,高温耐磨性能显著提升。这证实了 AlWMoVCr-N 高熵氮化物涂层的高温结构稳定性及摩擦过程中氧化相协同补偿的作用效应,同时为高温防护涂层的制备工艺提供了可行方案,也为相关高熵氮化物涂层的高温性能优化提供了新思路。
关键字
高功率脉冲磁控溅射;AlWMoVCr-N 高熵氮化物涂层;高温结构稳定性;高温耐磨性
报告人
仲原
博士 北京大学深圳研究生院后浪实验室

稿件作者
仲原 北京大学深圳研究生院后浪实验室
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