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第 5 卷 第 6 期 2 0 1 4 年 12 月 有色金属科学与工程 Nonferrous Metals Science and Engineering Vol.5，No.6 Dec. 2014 文章编号：1674-9669（2014）06-0061-06 不同过渡层对 Cr 不同过渡层对 CrCN 涂层性能的影响 叶育伟 1，2a，2b， 陈颢 1， 王永欣 2b， 李金龙 2a （1.江西理工大学材料科学与工程学院，江西 赣州 341000； 2．中国科学院. a.宁波材料技术与工程研究所；b.海洋新材料与应用技术重点实验室，浙江 宁波 315201） 摘 要：利用多弧离子镀技术，以乙炔和氮气为反应气体，在 316 L 不锈钢和单晶硅基体上设计 3 种不 同的过渡层（无过渡层，Cr，CrN）制备 CrCN 涂层，通过 X 射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、纳米压 痕仪、CSM 划痕测试仪和 UMT-3 多功能摩擦磨损试验机等对 3 种涂层的微观结构、力学性能和摩擦 学性能进行表征. 结果表明： CrCN，Cr/CrCN 及 CrN/CrCN 涂层的平均表面粗糙度分别为 77.3 nm， 74.5 nm 及 68.1 nm， 整体表现出递减的趋势.CrCN，Cr/CrCN 及 CrN/CrCN 涂层的结合力和硬度分别 为 20.5 N， 43 N， 61 N 及 17.4 GPa， 21.4 GPa， 24.1 GPa.较之于单层 CrCN 涂层， CrN/CrCN 复合涂 层的硬度及结合力提高最为显著，并对 CrCN 涂层起到强有力的支撑作用，从而在大气、去离子水、海 水环境下表现出较低的摩擦系数及磨损率. 关键词： CrCN 薄膜；过渡层；结合力；硬度；摩擦学性能 中图分类号：TH117.2；TG142.7 文献标志码：A Effects of different interlayers on CrCN coatings properties YE Yuwei1.2a,2b，CHEN Hao1, WANG Yongxin2b，LI Jinlong2a (1. School of Materials Science and Engineering, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China; 2a. Ningbo Institute of Material Technology and Engineering; 2b.Key Laboratory of Marine New Materials and Related Technology, Zhejiang Key Laboratory of Marine Materials and Protection Technology, Chinese Academy of Sciences, Ningbo 315201, China) Abstract:CrCN coating is deposited on 316 L stainless steel and single crystal silicon by Multi -Arc ion plating technique with ethyne and nitrogen as reactant gas. Microstructures, mechanical performance and tribological properties are systematically investigated by XRD, SEM, nano-indentation, CSM starch tester and Ultra- functional attrition testing machine. The results show that the average roughness of CrCN, Cr/CrCN and CrN/CrCN coating are 77.3 nm, 74.5 nm and 68.1 nm, respectively. The nanohardness and critical load of CrCN, Cr/CrCN and CrN/CrCN coating are 20.5 N, 43 N, 61 N and 17.4 GPa, 21.4 GPa, 24.1 GPa, respectively. Compared with CrCN coating, the nanohardness and critical