第十五届全国表面工程青年学术会议

钛合金因其高比强度和优异的耐腐蚀性在航空发动机部件中具有重要应用前景，但其本征的耐磨性差严重制约了其在运动部件中的可靠服役。采用PVD技术在TA15钛合金表面成功制备了(TaNbZr)C/N和(CrHfNbTaTi)N等系列多主元陶瓷涂层，系统研究了其在室温至700 °C范围内的微观结构、力学性能与摩擦磨损行为，并结合第一性原理计算揭示了其宽温域耐磨机理。研究结果表明，优异的宽温域耐磨性主要归因于三个方面的协同作用：其一，涂层自身具有优良的强韧性匹配；其二，在300 °C时，磨损表面易形成由氧化和压实碎屑构成的“顺应性微区”，并随着温度升高至500 °C，演变为连续、致密的氧化釉质层，有效降低了摩擦与磨损；其三，在次表层形成了梯度结构的非晶-纳米晶复合层，有效提高了表面强度与耐磨性。中高熵氮化物涂层的微观结构调控为开发面向高温运动部件的长寿命、高可靠性表面防护涂层提供了新的设计思路。
 

宽温域摩擦学行为,非晶-纳米晶复合结构,结构演变,多主元陶瓷涂层