机械工程学报 ›› 2025, Vol. 61 ›› Issue (10): 117-127.doi: 10.3901/JME.2025.10.117
• 特邀专栏:高端装备表面强化防护与再制造 • 上一篇
张维尧1, 韩世超1, 马三保1, 李振2, 陈朱池3, 赵海朝4, 马国政5, 周野飞1
ZHANG Weiyao1, HAN Shichao1, MA Sanbao1, LI Zhen2, CHEN Zhuchi3, ZHAO Haichao4, MA Guozheng5, ZHOU Yefei1
摘要: 类金刚石(Diamond-like carbon,DLC)薄膜作为一种性能优异的固体自润滑涂层,在工业中已经得到了广泛的应用。然而,在高摩擦载荷工况下,DLC薄膜常受限于高残余应力和韧性不足等问题。为提高薄膜在高摩擦载荷下的使役能力,采用非平衡离子束辅助增强磁控溅射技术在304不锈钢基体上制备了不同CoCrFeNi高熵合金掺杂量的DLC薄膜,并对其微观结构、纳米力学性能、摩擦磨损性能及机制进行了研究。结果表明,随着CoCrFeNi掺杂量的增加,DLC薄膜中sp2杂化碳含量上升,薄膜表面处的ID/IG值由1.27提升至2.33,G峰从1 540 cm-1上升至1 558 cm-1。同时,内应力由1.51 GPa下降至0.64 GPa。在微纳力学性能方面,当掺杂靶电流为0.6 A时,薄膜的硬度和弹性模量保持稳定,并且其摩擦因数和磨损率也表现出最优的减摩耐磨性能。然而,当掺杂靶电流超过0.6 A时,过高的掺杂量导致薄膜结构破坏,力学性能和摩擦学性能都出现了明显的下降。
中图分类号: