AZ31镁合金沉积Mg-Cu-Y非晶薄膜的结构与性能

采用非平衡磁控溅射方法在AZ31镁合金表面沉积Mg—Cu—Y薄膜，以纯铜和Mg65Cu25Y10合金作为溅射靶材，选则Mg65Cu25Y10单靶、Mg65Cu25Y10靶和铜靶双靶两种方式分别进行溅射沉积。利用XRD、AFM、SEM分析了膜层结构与表面形貌，纳米压痕法、球盘式摩擦磨损测试研究了膜层的硬度和耐磨性。结果表明，Mg65Cu25Y10单靶溅射得到的薄膜为完全非晶态结构，而双靶共溅获得的膜层中出现含有铜的晶态组织。随着膜层中Cu含量的增加，纳米硬度较非晶态膜层有所降低，但同时耐磨性提高。两类不同结构薄膜相比较，Mg65Cu25Y10单靶溅射沉积的非晶膜层硬度最高，达到12GPa。用磨损量评价了基体与膜层的耐磨性，包含Cu结晶相的双靶共溅薄膜具有较好的耐磨性能。