Титановый сплав TC4 представляет собой двухфазный титановый сплав типа + - с превосходными свойствами, такими как высокая удельная прочность и коррозионная стойкость, который широко используется в аэрокосмической, медицинской и автомобильной областях, но имеет такие недостатки, как низкая твердость и отсутствие износа. сопротивление также очевидно. Для улучшения износостойкости TC4 использовались многочисленные методы модификации поверхности, включая методы легирования, нанесения покрытий и нанесения тонких пленок. Большинство карбидов металлов переходной группы обладают преимуществами высокой ударной вязкости и высокой твердости, среди которых более заметны нитриды и карбиды металлического ниобия. Некоторые ученые в стране и за рубежом применяют технологию нанесения покрытий для обработки поверхности металлических материалов для повышения износостойкости материалов. Например, Роберто Мирабаль-Рохас использовал технологию плазменного легирования для добавления элемента Bi в покрытие NbN, и результаты показали, что, когда концентрация Bi в полученном образце составляла от 4,9 до 8,4 ат%, твердость снижалась до 13,9 ГПа с 3 0ГПа в покрытии NbN, а коэффициент трения был снижен до 0,3 с {{30}},8 в покрытии NbN. RM Oliveira et al. Чтобы улучшить жаростойкость и износостойкость Nb, в Nb вводили ионы азота для формирования модифицированного слоя толщиной 4,5 мкм, а скорость изнашивания после обработки снизилась с 1,5 × 10-2 мм3Н-1 м-1 до 2,6×10-6 мм3Н-1м-1, при этом коэффициент трения снизился с 0,8 до 0,25, а твердость образцов существенно возросла. Эти исследования показывают, что нитриды металлического ниобия обладают хорошей износостойкостью.
(1) композитное покрытие из нитрида углерода ниобия было успешно получено на поверхности TC4 с использованием технологии осаждения методом двойного катодного распыления, покрытие представляет собой смесь состава Nb2CN, Nb2C, толщина около 10 мкм, поверхность плотная и однородная, без морщин, твердость образца, пропитанного покрытием, значительно выше, чем у сплава ТС4.
(2) Поверхность подложки TC4 покрыта ниобий-углеродно-азотным покрытием, коэффициент трения упал ниже 0,35, самый низкий - 0,22, объем износа от 10-4 мм3Н{ {8}}м-1 уменьшается на порядок 10-6мм3Н-1м-1, снижается влияние приложенной нагрузки и значительно повышается износостойкость.
