TC4チタン合金は、高い比強度と耐食性などの優れた特性を備えた+ -タイプの二相チタン合金で、航空宇宙、医療、自動車分野で広く使用されていますが、硬度が低く、摩耗が少ないという欠点があります。抵抗も明らかです。 TC4 の耐摩耗性を向上させるために、合金化、コーティング、薄膜技術など、数多くの表面改質技術が使用されています。 ほとんどの遷移族金属炭化物は高靱性と高硬度という利点を持っていますが、その中でもニオブ金属の窒化物と炭化物がより顕著です。 国内外の一部の学者は、材料の耐摩耗性を向上させるために、金属材料の表面処理にコーティング技術を適用しています。 たとえば、Roberto Mirabal-Rojas は、プラズマ合金化技術を使用して NbN コーティングに Bi 元素を添加しました。その結果、製造された試験片の Bi 濃度が 4.9 ～ 8.4at% の場合、硬度が 3 から 13.9 Gpa に低下することがわかりました。 NbN コーティングでは 0GPa、摩擦係数は NbN コーティングでは {{30}}.8 から 0.3 に減少しました。RM Oliveira et al. Nbの耐高温性と耐摩耗性を向上させるために、Nbに窒素イオンを注入して4.5μmの改質層を形成し、処理後の摩耗量を1.5×10-2 mm3N-1から低減しました。 m-1 から 2.6 × 10-6 mm3N-1m-1 へ、摩擦係数は 0.8 から 0.25 に減少し、試験片の硬度は大幅に増加しました。 これらの研究は、金属ニオブの窒化物が優れた耐摩耗性を持っていることを示しています。
(1) ニオブ炭素窒化物複合コーティングは、両陰極スパッタリング蒸着技術を使用して TC4 の表面に正常に製造されました。コーティングは Nb2CN、Nb2C 組成の混合物で、厚さは約 10um、表面は緻密で均一で、しわの破損はありません。コーティングを浸透させた試験片の硬度は、TC4 合金の硬度よりもはるかに高くなります。
(2) ニオブ炭素窒素コーティングでコーティングされた TC4 基板表面、摩擦係数は 0.35 未満に低下し、最低は 0.22 に低下し、摩耗量は 10-4mm3N{ {8}}m-1 が 10-6mm3N-1m-1 桁に減少すると、加えられる荷重の影響が軽減され、耐摩耗性が大幅に向上します。
