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TC4钛合金表面TiAlN/TiN涂层的抗冲蚀性能研究

TC4钛合金；TiAlN/TiN涂层；涂层结构；抗冲蚀性能

       研究TC4钛合金基体表面不同结构的TiAlN/TiN涂层在固体粒子冲击条件下的抗冲蚀性能。采用磁过滤真空阴极弧（FCVA）与金属蒸汽真空弧（MEVVA）技术在钛合金基体表面制备了相同厚度不同层数的TiAlN/TiN涂层。利用金相显微镜和扫描电镜（SEM）分析钛合金基体和涂层的表面形貌；采用冲蚀试验平台模拟沙尘环境，开展TC4钛合金和TiAlN/TiN涂层的冲蚀试验，计算得到冲蚀率；利用数字视频显微镜分析冲蚀试验前后试样表面的3D形貌；利用涂层附着力自动划痕仪测量涂层与基体的结合强度。结果表明：MEVVA离子源注入技术可以显著提高涂层的致密度，层数为4层的涂层试件覆盖最均匀，缺陷较少。在调制比和厚度不变的情况下，当涂层层数为4层时，涂层与基体的结合强度最差，临界载荷约为47N，冲蚀区涂层脱落明显。当涂层层数为2层时，冲蚀区涂层脱落不明显，对基体的防护最好。