Кореляція між параметрами осадження та структурою і властивостями нанорозмірних багатошарових покриттів (TiSi)N/CrN

  • В'ячеслав М. Береснєв Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-4623-3243
  • Ольга В. Максакова Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-0646-6704
  • Сергій В. Литовченко Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-3292-5468
  • Сергій А. Кліменко Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна https://orcid.org/0000-0003-1464-3771
  • Денис В. Горох Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-6222-4574
  • Андрій С. Манохін Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна https://orcid.org/0000-0003-1479-8482
  • Богдан О. Мазілін Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-1576-0590
  • Володимир О. Чишкала Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-8634-4212
  • В'ячеслав О. Столбовой Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0001-7734-0642
Ключові слова: багатошарові покриття, нітриди тугоплавких металів, твердість, адгезійна міцність

Анотація

Багатошарові покриття (TiSi)N/CrN сформовані методом вакуумно-дугового осадження з двох катодів при струмах дуги (100 ÷ 110) А на TiSi катоді і (80 ÷ 90) А на Cr катоді. Негативний потенціал зміщення на тримачі підкладки становив (100 ÷ 200) В, а тиск реактивного газу в камері (0,03 ÷ 0,6) Па. Негативний потенціал зміщення на підкладках посилював дію іонного бомбардування, що вплинуло на хімічний склад, фазовий стан, механічні та трибологічні властивості покриттів (TiSi)N/CrN. Отримані результати показали, що покриття (TiSi)N/CrN з вмістом Si від 0,53 до 1,02 ат.% мають високу твердість (22,1 ÷ 31,1) Гпа разом з високим модулем Юнга (209 ÷ 305) ГПа, рівнем H/E* (0,080 ÷ 0,100), рівнем H3/E*2 (0,15 ÷ 0, 33) ГПа та коефіцієнтом тертя 0,35. Значення критичних навантажень при динамічному вдавлюванні, зміни коефіцієнта тертя і рівня сигналу акустичної емісії при склерометрії свідчать про високу адгезій ну міцність покриттів (TiSi)N/CrN, що є підставою рекомендувати їх для підвищення продуктивності різального інструменту.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

F. Cai, X. Huang, Q. Yang, R. Wei and D. Nagy. Surf. and Coat. Technol. 205, 182 (2010) https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2010.06.033

A.O. Andreev, L.P. Sablev and S.N. Grigor`ev, Vacuum-arc coatings, (Kharkiv, NNC KIPT, 2010), 318 p. (in Russian).

B. Navinšek, P. Panjan and I. Milošev. Surf. and Coat. Techn. 97, 1-3, 182 (1997) https://doi.org/10.1016/S0257-8972(97)00393-9

S. Veprek, М. Veprek-Heijman, Р. Karvankova and О.Prochazka, Thin Solid Films. 476, 1, 1-29 (2005). https://doi.org/10.1016/j.tsf.2004.10.053

A. D. Pogrebnjak, A. P. Shpak, N.A. Azarenkov and V. M. Beresnev, Physics-Uspekhi, 52(1), 29 (2009). https://doi.org/10.3367/UFNe.0179.200901b.0035

H. Zeman, J. Musil and P. Zeman, J. Vac. Sci. Technol. A22 (3), pp. 646-664 (2004).

P.J. Martin, A. Bendavid, J.M. Cairney and M. Hoffman, Surf. and Coat. Technol. 200, 7 2228-2235 (2005). https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2004.06.012

A. Cavaleiro and J. Hosson, Nanostructured Coatings, (Springer New York, NY, 2006), 648 p. https://doi.org/10.1007/978-0-387-48756-4

Sh.-Min Yang, Yi.-Yu.Chang, D.-Yi.Lin, Da-Yu.Wang and W. Wu, Surf. & Coat. Techn. 202, 10, 2176 (2008). https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2007.09.004

Y.V. Kunchenko, V.V. Kunchenko, I.M. Neklyudov, G.N. Kartmazov and A.A. Andreev, PAST, 2 (90), 203 (2007).

G.V. Samsonov and I.M. Vinnitskiy, Refractory compounds: handbook, (Metallurgiya, Moskow, 1976), pp.560. (in Russian).

G.V. Samsonov, L.A. Dvorina and P.V. Rud`, Silicides, (Metallurgiya, Moskow, 1979), pp.272. (in Russian).

S.A. Firstov, V.F. Gorban`, E.P. Pechkovskiy and N.A. Mameka, Materialovedenie, 11, 26 (2007).

D.V. Shtansky, S.A. Kulinich, E.A. Levashov, A.N. Sheveiko, F.V. Kiriuhancev, and J.J. Moore, Thin Solid Films. 420-421, 330 (2002). https://doi.org/10.1016/S0040-6090(02)00942-2

J. Valli, J. Vac. Sci. Techn., A4, 3007 (1986). https://doi.org/10.1116/1.573616

Опубліковано
2022-06-02
Цитовано
Як цитувати
Береснєв, В. М., Максакова, О. В., Литовченко, С. В., Кліменко, С. А., Горох, Д. В., Манохін, А. С., Мазілін, Б. О., Чишкала, В. О., & Столбовой, В. О. (2022). Кореляція між параметрами осадження та структурою і властивостями нанорозмірних багатошарових покриттів (TiSi)N/CrN. Східно-європейський фізичний журнал, (2), 112-117. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2022-2-14
Розділ
Статті