多层梯度结构对TiAlSiN涂层摩擦磨损性能的影响

为提高304不锈钢耐磨损性能，采用磁过滤阴极弧等离子体沉积的方法制备TiAlSiN多层梯度涂层，研究多层梯度结构对涂层摩擦磨损性能的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）、纳米压痕仪和划痕仪等方法对涂层的表面形貌、物相结构以及力学性能进行表征，并通过MST-3001摩擦磨损试验仪测试不同结构涂层的摩擦磨损性能。结果表明：与TiAlSiN单层涂层相比，TiAlSiN多层梯度涂层具有更高的结合力和韧性；两种涂层的摩擦因数和磨损率都远小于304不锈钢，其中TiAlSiN多层梯度涂层具有比单层涂层更低的磨损率，磨损率由2.6×104 μm3/（N·m）降至8.5×103 μm3/（N·m），降低了67.8%，TiAlSiN多层梯度涂层磨痕表面光滑致密，主要磨损机制为轻微粘着磨损、磨粒磨损和氧化磨损的协同作用