钛合金表面离子束增强沉积的Cr和CrMo合金膜层及其性能

利用多功能离子束增强沉积(IBED)设备, 在Ti6Al4V钛合金表面制备Cr和CrMo合金膜层, 以提高钛合金表面的耐磨性能。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、辉光放电光谱仪和显微硬度计分析和测试了 IBED膜层的结构、形态、成分分布、硬度和膜基结合强度的大小。利用球盘磨损试验机和电化学综合测试仪研究了IBED膜层的摩擦学性能和电化学腐蚀特性。结果表明, 利用IBED方法可以在难镀材料钛合金表面制备膜基结合强度高、结晶致密和晶粒尺寸达纳米级的高硬度Cr膜和CrMo合金膜层, 显著提高了钛合金表面的抗磨性能, 且膜层本身有很好的耐Cl-介质环境电化学腐蚀性能, 与钛合金基体之间有很好的接触腐蚀相容性。

CrMo合金膜的俄歇线形分析

对Ar气氛下射频溅射所镀铬钼合金膜，采集不同组分配比的俄歇电子能谱，经平滑、扣除本底处理，得出随铬钼相对比例改变的变化规律。根据俄歇电子跃迁的准原子模型，对谱峰进行曲线拟合，得出铬钼合金膜并非铬钼的单纯机械混合，其外层电子发生了某种转移，利用高斯曲线对所得俄歇谱拟合后，对每个俄歇峰按成分比进行面积归一化，细致分析后得出钼的N_(23)轨道电子数增多，钼的M_(45)，N_1，N_(23)和价带发生变化及移动，并且有一些3d电子从Cr转移到Mo的4d轨道上。而且运用带非负约束的退卷积和退自卷积等新的分析方法，首次利用AES获得了几种不同配比CrMo合金膜的价带态密度分布。