Regularities formation of stress-strain state ion-plasma condensates of TiС-WC system
Abstract
By X-ray diffraction, including X-raytensometry (“a-sin2ψ”-method) analyzed phase-structural and stress-strain state of the ion- plasma coatings quasi-binary system TiC-WC depending on the ratio of TiC/WC components and the deposition temperature. Extension installed (compared to the equilibrium) region of existence of the crystalline state with a cubic lattice structure type NaCl. Determined that the TiC component with a strong covalent bond between the metal and the carbon increases the magnitude of the residual compressive stresses in the coating which, when a deposition temperature 530 K and the composition of 25 mol.% WC − 75 mol.% TiC reached − 7.7 GPa. It was determined that the nanocrystalline coatings Poisson’s ratio close to 0.24, and the coefficient of thermal expansion − 2⋅10−5 К−1.
Downloads
References
Берлин Е.В., Сейдман Л.А. Ионно-плазменные процессы в тонкопленочной технологии. − М.: Техносфера, 2010. − 528 с.
Sobol’ O.V., Pogrebnyak A.D., Beresnev V.M. Effect of the Preparation Conditions on the Phase Composition, Structure, and Mechanical Characteristics of Vacuum-Arc Zr-Ti-Si-N Coatings// Physics of Metals and Metallography. − 2011. − Vol. 112 (2). − P. 188-195.
Sobol’ O.V, Andreev A.А., Grigoriev S.N., Gorban’ V.F, Volosova M.A., Aleshin S.V., Stolbovoi V.A Effect of high-voltage pulses on the structure and properties of titanium nitride vacuumarc coatings//Metal Science and Heat Treatment. − 2012. −Vol. 54 (3-4). − P. 195-205.
Азаренков Н.А., Соболь О.В., Погребняк А.Д., Литовченко С.В., Иванов О.Н. Материаловедение неравновесного состояния модифицированной поверхности. − Сумы: Сумской гос. универ., 2012. − 683 с.
Самсонов Г.В., Упадхая Г.Ш. Нешпор В.С. Физическое материаловедение карбидов. – К.: Наукова думка, 1974. − 455 с.
Михайлов І.Ф., Григор’єв О.М., Гогоці Ю.Г., Пугачов А., Соболь О., Колупаева З. Розробка фізичних основ створення керамічних композитів із високою контактною міцністю (Фундаментальні орієнтири науки (ФОН)//Хімія та наукові основи перспективних технологій. − К.: Академперіодика. − 2005. − С. 327-343.
Палатник Л.C.,Фукс М.Я., Косевич В.М. Механизм образования и субструктура конденсированных пленок. − М.: Наука, 1972. − 320 с.
Genzel C., Reinmers W. A Study of X-ray Residual-Stress Gradient Analisys in Thin-Layers with Strong Filer Texture//Phys. Stat. Solidi: A Appl. Res.−1998. − Vol. 166 (2). − P. 751-762.
Gargaud P., Labat S., Thomas O. Limits of validity of the crystallite group method in stress determination of thin film structures//Thin Solid Films. − 1998. − Vol. 319. − P. 9-15.
Detor A.J., Hodge A.M., Chason E., Wanga Y., Xu H., Conyers M., Nikroo A., Hamz A. Stress and microstructure evolution in thick sputtered ыlms//Acta Materialia. – 2009. − Vol. 57. – P. 2055-2065.
Самсонов Г.В., Витрянюк В.К., Чаплыгин Ф. Карбиды вольфрама.− К.: Наукова думка, 1974. − 176 с.
Mas-Guindala M., Contrerasa L., Turrillasb X., Vaughanc G.B.M., Kvick A., Rodrґэguez M.A. Self-propagating high-temperature synthesis of TiC-WC composite materials//J. of Alloys and Compounds.– 2006.− Vol. 419. − P. 227-233.
