(AlCrNiTiZr)Nx high-entropy nitride coatings with enhanced hardness via tailoring N2 flow rates for anti-wear applications

材料科学 涂层 微观结构 摩擦学 无定形固体 氮化物 复合材料 氮气 高熵合金 渗氮 冶金 图层(电子) 化学 结晶学 有机化学
作者
Jia Zheng,Cunxiu Zhang,Jingchuan Li,Junyi Chen,Yifan Dong,Sam Zhang,Jian Zhang,Deen Sun
出处
期刊:Journal of vacuum science & technology [American Institute of Physics]
卷期号:41 (5) 被引量:1
标识
DOI:10.1116/6.0002837
摘要

(AlCrNiTiZr)Nx high-entropy nitride coatings with enhanced hardness are prepared by reactive magnetron cosputtering. The chemical composition, microstructure, as well as mechanical and tribological properties of the coatings are studied systematically. With N2 flow rates from 0 to 16 SCCM, the nitrogen content of the coatings increases to 55.7 at. % and the phase structure changes from amorphous to face-centered cubic. The hardness of the coating increases, obviously, with an increase in the nitrogen content. When the nitrogen flow rate is 12 SCCM, the coating has the highest hardness of 31.77 GPa and the lowest wear rate of 1.23 × 10−5 mm3/(N m) at room temperature. The wear resistance results show that all the hardness, adhesion strength, and damage tolerance contribute to the coating’s wear resistance.
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