TC4钛合金表面沉积CrSiN/SiN纳米多层膜在3.5%NaCl溶液中的腐蚀磨损性能

为了研究纳米多层膜的耐腐蚀性能以及腐蚀磨损机理，采用离子源辅助磁控溅射在TC4钛合金表面制备不同调制周期的CrSiN/SiN纳米多层膜。使用扫描电子显微电镜、能谱仪表征涂层的微观结构、腐蚀形貌以及元素分布；使用划痕仪、纳米压痕仪、维氏硬度计测量涂层的膜基结合力、硬度、弹性模量及断裂韧性，采用电化学工作站以及销盘磨损仪测量涂层耐腐蚀性和腐蚀磨损性。结果表明：调制周期为90 nm与360 nm时涂层耐腐蚀性能较好，腐蚀电流密度分别为1.31×10 −8 A·cm −2 和1.20×10 −8 A·cm −2 。此外，调制周期为45 nm时，涂层硬度及弹性模量最大，分别为(22.5±0.6) GPa和(226.4±6.3) GPa，且腐蚀磨损率最低，为9.67×10 −7 mm 3 · N −1 ·m −1 。多层膜结构显著改善了TC4钛合金的耐腐蚀及腐蚀磨损性能。