氮化铬梯度膜的制备和电化学性能研究

在H13钢基体上制备了几种成分的CrNx双层膜和梯度膜。使用X光电子能谱(XPS)分析了膜层的成分,使用X射线衍射仪(XRD)分析膜层的主要相结构;同时检测了膜层的硬度与工艺参数的关系。系统地研究了膜层的动电位极化曲线,梯度膜能够明显降低膜层的腐蚀电流密度。使用扫描电子显微镜(SEM),研究了膜层显微结构和性能之间的关系,并提出了双层膜和梯度膜的结构模型。膜层的主要成分、结构都随着氮气分压而改变。随着氮气分压从0.05 Pa 提高到2 Pa,CrNx膜层中的N/Cr 原子比从0.08 提高到0.67。氮气分压0.05 Pa时,双层膜的成分包括Cr (bcc)和Cr2N (hex),在分压达到2 Pa时,膜层主要成分为CrN (fcc),在梯度膜中有一个CrN (220) 择优取向。相对于CrN/Cr/H13双层膜,梯度薄膜的抗腐蚀性能有明显提高。在双层膜上有较多较深的微孔,而在梯度膜表面比较鲜见。