航空用W2ZH耐磨钢表面氮化钛涂层的制备与性能研究

摘要

[目的]为实现某型发动机执行机构活门表面氮化钛涂层的自主制备。[方法]采用多弧离子镀技术在W2ZH耐磨钢表面制备TiN涂层，对比研究俄制与自制氮化钛涂层的微观结构、物相组织、硬度、结合力等性能。[结果]俄制TiN涂层由厚度1.85μm的TiN层和0.26μm的Ti结合层组成，其物相主要是面心立方Ti N相，基本不存在择优生长取向，表面粗糙度Ra为(32.6±1.5) nm。自制TiN涂层由2.15μm厚的TiN层和0.24μm厚的Ti结合层组成，也是TiN相，但存在明显的TiN(111)择优取向，表面粗糙度Ra为(18.7±0.5) nm。自制TiN涂层的纳米硬度和弹性模量分别为(27.84±1.06) GPa和(409.89±20.39) GPa，结合力达到(66.9±3.1) N，都比俄制TiN涂层高。[结论]本TiN涂层制备工艺对于实现W2ZH耐磨钢涂层的有效自主修复具有较强的可行性。

关键词

耐磨钢 / 氮化钛 / 多弧离子镀 / 修复 / 硬度 / 结合力