Structural Engineering of the Multilayer Vacuum Arc Nitride Coatings Based on Ti, Cr, Mo and Zr
Вантажиться...
Дата
2017
DOI
doi.org/10.21272/jnep.9(3).03003
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Sumy State University
Анотація
The possibilities of structural engineering of multi-period vacuum-arc coatings based on nitrides of transition metals Ti, Cr, Mo, and Zr have been investigated by structural studies (X-ray diffraction and electron microscopy) in combination with measurement of hardness by indentation. The formation of phases with a cubic crystal lattice under nonequilibrium conditions under vacuum arc method of production. The supply of a negative bias potential of – 200V in mononitrides leads to the predominant formation of texture of crystallites with the [111] axis. The introduction of thin (about 10 nm) metal layers leads to a decrease in texture perfection [111] and texture formation [100]. This effect is associated with a change in the stress-strain state of nitride layers. It is determined that the composite multiperiod coatings (Me1N/Me2N)/(Me1/Me2) have a greater hardness and greater resistance compared to MeN/Me. For a multiperiod system with damping metal layers – (ZrN/CrN)/(Zr/Cr), superhard coatings with a hardness of 46 GPa were obtained.
Методами структурних досліджень (рентгенівська дифракція і електронна мікроскопія) в поєднанні з вимірюванням твердості індентуванням вивчені можливості структурної інженерії багатоперіодних вакуумно-дугових покриттів на основі нітридів перехідних металів Ti, Cr, Mo і Zr. Встановлено формування фаз з кубічною кристалічною решіткою в нерівноважних умовах при вакуумно-дуговому методі отримання. Подача негативного потенціалу зсуву -200В в мононітридах призводить до переважного утворення текстури кристалітів з віссю [111]. Введення тонких (близько 10 нм) металевих прошарків призводить до зменшення досконалості текстури [111] і формування текстури [100]. Цей ефект пов'язується зі зміною напружено-деформованого стану нітридних шарів. Визначено, що композиційні багатоперіодні покриття (Me1N/Me2N)/(Me1/Me2) мають високу твердість і високу стійкість в порівнянні з MeN/Me. Для багатоперіодної системи з демпфірувальними металевими шарами - (ZrN/CrN)/(Zr/Cr), отримані надтверді покриття з твердістю 46 ГПа.
Методами структурних досліджень (рентгенівська дифракція і електронна мікроскопія) в поєднанні з вимірюванням твердості індентуванням вивчені можливості структурної інженерії багатоперіодних вакуумно-дугових покриттів на основі нітридів перехідних металів Ti, Cr, Mo і Zr. Встановлено формування фаз з кубічною кристалічною решіткою в нерівноважних умовах при вакуумно-дуговому методі отримання. Подача негативного потенціалу зсуву -200В в мононітридах призводить до переважного утворення текстури кристалітів з віссю [111]. Введення тонких (близько 10 нм) металевих прошарків призводить до зменшення досконалості текстури [111] і формування текстури [100]. Цей ефект пов'язується зі зміною напружено-деформованого стану нітридних шарів. Визначено, що композиційні багатоперіодні покриття (Me1N/Me2N)/(Me1/Me2) мають високу твердість і високу стійкість в порівнянні з MeN/Me. Для багатоперіодної системи з демпфірувальними металевими шарами - (ZrN/CrN)/(Zr/Cr), отримані надтверді покриття з твердістю 46 ГПа.
Опис
Ключові слова
vacuum-arc method, multiperiod coatings, structural engineering, stress state, hardness, strength, твердість, міцність, напружений стан, багатоперіодні покриття, рентгенівська дифракція, електронна мікроскопія
Бібліографічний опис
Structural Engineering of the Multilayer Vacuum Arc Nitride Coatings Based on Ti, Cr, Mo and Zr / O. V. Sobol [et al.] // Journal of Nano- and Electronic Physics. – 2017. – Vol. 9, No. 3. – P. 03003-1–03003-6.