Effect of thickness of period multilayer coatings MoN/CrN on physical and mechanical properties
Keywords:
multi-layer coating MoN/CrN, nanostructure, nitrogen, micro-hardness, working gas pressure, hardening of the surface of the cutting tool
Abstract
The paper considers the influence of the period of the layers to increase the micro-hardness up to 39 GPa multilayer vacuum arc coating MoN/CrN. It is shown that ion cleaning of chromium and molybdenum substrate leads to the formation of the interdiffusion zone improves adhesion properties. Multilayer MoN/ CrN coating deposited on the substrate surface potential of –20 V to result in formation of non-oriented coating with a friction coefficient of about 0.15. Production tests have shown an increase in tool life with vacuum arc coating MoN/CrN to 6 times compared with the uncoated tool.
Downloads
Download data is not yet available.
References
Андреев А. А., Саблев Л. П., Григорьев С. Н. Вакуумно-дуговые покрытия. — Харьков: ННЦ ХФТИ, 2010 — 318 с.
Андреев А. А., Соболь О. В., Горбань В. Ф., Столбовой В. А., Сердюк И. В. Влияние режимов вакуумно-дугового осаждения в среде азота на фазовый состав, субструктурные характеристики и механические свойства нанокристаллических покрытий системы Mo-N // Физическая инженерия поверхности. — 2010, Т. 8, № 3–4. — С. 179–183.
Андреев А. А., Соболь О. В., Горбань В. Ф., Столбовой В. А., Сердюк И. В. Получение вакуумно-дуговых высокотвердых Mo-N покрытий // Физическая инженерия поверхности. — 2011. — Т. 9, № 1. — С. 4–9.
Соболь О. В., Андреев А. А., Столбовой В. А., Фильчиков В. Е. О возможности управления фазово-структурным и напряженным состояниями вакуумно-дуговых наноструктурных покрытий системы Mo-N путем подачи потенциала смещения на подложку в процессе осаждения // Письма в ЖТФ. — 2012. — Т. 38, № 4. — С. 26–33.
Соболь О. В., Андреев А. А., Столбовой В. А., Пинчук Н. В., Мейлехов А. А. Закономерности формирования структуры покрытий CrN, полученных вакуумно-дуговым испарением в атмосфере азота // Журнал нано- та електронної фізики. — 2015. — Т. 7, № 1.
Соболь О. В., Андреев А. А., Григорьев С. Н., Горбань В. Ф., Столбовой В. А., Сердюк И. В., Фильчиков В. А. Закономерности структурообразования при вакуумно-дуговом осаждении многослойных наноструктурных TiN-MoN покрытий // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. — 2011. — № 6/5 (50). — С. 4–9.
Pogrebnjak A. D., Bondar O. V., Erdyba eva N. K., Plotnikov S. V., Turbin P. V., Gran kin S. S., Stolbovoy V. A., Sobol O. V., Kolesnikov D. A., Kozak C. Influence of thermal annealing and deposition conditions on structure and physical-mechanical properties of multilayered nanosized TiN/ZrN coatings // Рrzegląd elektrotechniczny. — 2015. — Vol. 2015, No. 12. — P. 228–233.
Береснев В. М., Соболь О. В., Погребняк А. Д., Гранкин С. С., Столбовой В. А., Турбин П. В., Мейлехов А. А., Арсеенко М. Ю. Структурная инженерия вакуумно-дуговых покрытий системы MoN-CrN // Письма в ЖТФ. — 2016. — Т. 42, вып. 10. — С. 70–77.
Береснев В. М., Соболь О. В., Столбовой А. В., Литовченко С. В., Колесников Д. А., Немченко У. С., Мейлехов А. А., Постельник А. А. Влияние на механические характеристики толщины слоев в многослойных покрытиях MoN/CrN, осаждаемых под действием отрицательного потенциала смещения // Журнал нано- та електронної фізики. — 2016. — Т. 8, № 1. — Р. 01043 (5 c).
Гранкин С. С., Береснев В. М., Соболь О. В., Литовченко С. В., Столбовой В. А., Колесников Д. А., Мейлехов А. А., Постельник А. А., Торяник И. Н. Влияние высоковольтного постоянного потенциала смещения на структуру и свойства многослойного композиционного материала MoN/CrN с разной толщиной слоев // ВАНТ. — 2016. — № 1(101). — С. 154–159.
Beresnev V. M., Klimenko S. A., Sobol’ O. V., Grankin S. S., Stolbovoi V. A., Turbin P. V. Novikov V., V ., Meilekhov A. A., Litovchenko S. V., Malikova L. V. Effect of the deposition parameters on the phase–structure state, hardness, and tribological characteristics of Mo2N/ CrN vacuum-arc multilayer coatings // Journal of Superhard Materials. — 2016. — Vol. 38, Issue 2. — P. 114–122.
Аксенов И. И., Аксенов Д. С., Андреев А. А., Белоус В. А., Соболь О. В. Вакуумно-дуговые покрытия технологи, материалы, структура, свойства. — Харьков: ННЦ ХФТИ, 2015. —379 с.
Аксенов И. И., Андреев А. А., Белоус В. А., Стрельницкий В. Е., Хороших В. М. Вакуумная дуга: источники плазмы, осаждение покритий, поверхностное моди фи ци рование ННЦ ХФТИ. — Киев: Наукова думка, 2012. — 727 с.
Руденко В. П., Столбовой В. А., Сердюк И. В., Картмазов К. Г. Система управления нанесением сверхтвердых нанослойных ва куумно-дуговых покрытий // Восточноевропейский журнал передовых технологий. — 2010. — Т. 6/1(48). — С. 66–69.
Koehler J. S. Attempt to design a strong solid// Phys. Rev. B, 2. — 1970. — Р. 547–551.
Veprek S., Reiprich S. A concept for the design of novel superhard coatings // TSF. — 1995. — Vol. 268. — Р. 64–71.
Nanostructured Coatings for High Performance Tools // Werkzeug Technik, 2003. — Vol. 77.
Hollek H., Schulz H. Advanced layer material constitution // TSF. — 1987. — Vol. 153. — Р. 11–17.
Hollek H., Shier V. Multilayer PVD coatings for wear protection // SCT. — 1995. — Vol. 76–77. — Р. 328–336.
Андреев А. А., Соболь О. В., Горбань В. Ф., Столбовой В. А., Сердюк И. В. Влияние режимов вакуумно-дугового осаждения в среде азота на фазовый состав, субструктурные характеристики и механические свойства нанокристаллических покрытий системы Mo-N // Физическая инженерия поверхности. — 2010, Т. 8, № 3–4. — С. 179–183.
Андреев А. А., Соболь О. В., Горбань В. Ф., Столбовой В. А., Сердюк И. В. Получение вакуумно-дуговых высокотвердых Mo-N покрытий // Физическая инженерия поверхности. — 2011. — Т. 9, № 1. — С. 4–9.
Соболь О. В., Андреев А. А., Столбовой В. А., Фильчиков В. Е. О возможности управления фазово-структурным и напряженным состояниями вакуумно-дуговых наноструктурных покрытий системы Mo-N путем подачи потенциала смещения на подложку в процессе осаждения // Письма в ЖТФ. — 2012. — Т. 38, № 4. — С. 26–33.
Соболь О. В., Андреев А. А., Столбовой В. А., Пинчук Н. В., Мейлехов А. А. Закономерности формирования структуры покрытий CrN, полученных вакуумно-дуговым испарением в атмосфере азота // Журнал нано- та електронної фізики. — 2015. — Т. 7, № 1.
Соболь О. В., Андреев А. А., Григорьев С. Н., Горбань В. Ф., Столбовой В. А., Сердюк И. В., Фильчиков В. А. Закономерности структурообразования при вакуумно-дуговом осаждении многослойных наноструктурных TiN-MoN покрытий // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. — 2011. — № 6/5 (50). — С. 4–9.
Pogrebnjak A. D., Bondar O. V., Erdyba eva N. K., Plotnikov S. V., Turbin P. V., Gran kin S. S., Stolbovoy V. A., Sobol O. V., Kolesnikov D. A., Kozak C. Influence of thermal annealing and deposition conditions on structure and physical-mechanical properties of multilayered nanosized TiN/ZrN coatings // Рrzegląd elektrotechniczny. — 2015. — Vol. 2015, No. 12. — P. 228–233.
Береснев В. М., Соболь О. В., Погребняк А. Д., Гранкин С. С., Столбовой В. А., Турбин П. В., Мейлехов А. А., Арсеенко М. Ю. Структурная инженерия вакуумно-дуговых покрытий системы MoN-CrN // Письма в ЖТФ. — 2016. — Т. 42, вып. 10. — С. 70–77.
Береснев В. М., Соболь О. В., Столбовой А. В., Литовченко С. В., Колесников Д. А., Немченко У. С., Мейлехов А. А., Постельник А. А. Влияние на механические характеристики толщины слоев в многослойных покрытиях MoN/CrN, осаждаемых под действием отрицательного потенциала смещения // Журнал нано- та електронної фізики. — 2016. — Т. 8, № 1. — Р. 01043 (5 c).
Гранкин С. С., Береснев В. М., Соболь О. В., Литовченко С. В., Столбовой В. А., Колесников Д. А., Мейлехов А. А., Постельник А. А., Торяник И. Н. Влияние высоковольтного постоянного потенциала смещения на структуру и свойства многослойного композиционного материала MoN/CrN с разной толщиной слоев // ВАНТ. — 2016. — № 1(101). — С. 154–159.
Beresnev V. M., Klimenko S. A., Sobol’ O. V., Grankin S. S., Stolbovoi V. A., Turbin P. V. Novikov V., V ., Meilekhov A. A., Litovchenko S. V., Malikova L. V. Effect of the deposition parameters on the phase–structure state, hardness, and tribological characteristics of Mo2N/ CrN vacuum-arc multilayer coatings // Journal of Superhard Materials. — 2016. — Vol. 38, Issue 2. — P. 114–122.
Аксенов И. И., Аксенов Д. С., Андреев А. А., Белоус В. А., Соболь О. В. Вакуумно-дуговые покрытия технологи, материалы, структура, свойства. — Харьков: ННЦ ХФТИ, 2015. —379 с.
Аксенов И. И., Андреев А. А., Белоус В. А., Стрельницкий В. Е., Хороших В. М. Вакуумная дуга: источники плазмы, осаждение покритий, поверхностное моди фи ци рование ННЦ ХФТИ. — Киев: Наукова думка, 2012. — 727 с.
Руденко В. П., Столбовой В. А., Сердюк И. В., Картмазов К. Г. Система управления нанесением сверхтвердых нанослойных ва куумно-дуговых покрытий // Восточноевропейский журнал передовых технологий. — 2010. — Т. 6/1(48). — С. 66–69.
Koehler J. S. Attempt to design a strong solid// Phys. Rev. B, 2. — 1970. — Р. 547–551.
Veprek S., Reiprich S. A concept for the design of novel superhard coatings // TSF. — 1995. — Vol. 268. — Р. 64–71.
Nanostructured Coatings for High Performance Tools // Werkzeug Technik, 2003. — Vol. 77.
Hollek H., Schulz H. Advanced layer material constitution // TSF. — 1987. — Vol. 153. — Р. 11–17.
Hollek H., Shier V. Multilayer PVD coatings for wear protection // SCT. — 1995. — Vol. 76–77. — Р. 328–336.
Published
2017-04-05
How to Cite
Столбовой, В. А. (2017). Effect of thickness of period multilayer coatings MoN/CrN on physical and mechanical properties. Journal of Surface Physics and Engineering, 1(3), 320-328. Retrieved from https://periodicals.karazin.ua/pse/article/view/8321
Section
Статті
У відповідності з типовим шаблоном.
