The Influence of Layers Thickness on the Structure and Properties of Bilayer Multiperiod Coatings Based on Chromium Nitride and Nitrides of Transition Metals Ti and Mo

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorSobol, O. V.en
dc.contributor.authorMeylekhov, A. A.en
dc.contributor.authorMygushchenko, R. P.en
dc.contributor.authorPostelnyk, A. A.en
dc.contributor.authorTabaza, Taha A.en
dc.contributor.authorAl- Qawabah, Safwan M.en
dc.contributor.authorGorban, V. F.en
dc.contributor.authorStolbovoy, V. A.en
dc.date.accessioned2023-01-07T12:37:20Z
dc.date.available2023-01-07T12:37:20Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractThe influence of the layers thickness of bilayer multi-period coatings of the CrNx/MoNx and CrNx/TiNx systems on their phase-structural state, substructure, stress-strain state and mechanical properties was studied using methods of precision structural analysis in combination with computer simulation of implantation processes during particle deposition. It is established that a two-phase structure of CrN and-Mo2N phases of the structural type NaCl is formed in the multi-period coatings of the CrNx/MoNx system with a nanometer thickness of the layers. Because of the small difference in periods (less than 0.5 %) for Λ = 20 nm, the layers form a coherent interlayer interface. The use of small Ub – 20 V during deposition makes it possible to avoid significant mixing at interlayer (interphase) boundaries even at the smallest Λ = 10 nm. Nitride layers formed under conditions of vacuum arc deposition are under the action of compressive stresses. In the СrNх/TiNх system, because of the relatively large discrepancy between periods (more than 2.5 %), during the formation of the same structural components in the layers (CrN and TiN phases of the structural type NaCl), the epitaxial growth with period adjusting does not occur, even for the smallest Λ = 10 nm. The action of the deformation factor at the interphase boundary allows achieving an ultrahard state (with a hardness of about 50 GPa), which causes a relatively low friction coefficient. The obtained results on the formation of phase-structural states with the nanoscale thickness of layers of multi-period nitride coatings are explained from the position of minimization of surface energy and deformation energy.en
dc.description.abstractМетодами прецизійного структурного аналізу в поєднанні з комп’ютерним моделюванням імплантаційних процесів при осадженні прискоренних частинок досліджено вплив товщини шарів двошарових багатоперіодних покриттів систем CrNx/MoNx і СrNх/TiNх на їх структурно фазовий стан, субструктуру, напружено-деформований стан і механічні властивості. Встановлено, що в багатоперіодних покриттях системи CrNx/MoNx нанометровою товщиною шарів формується двофазна структура з CrN і-Mo2N фаз структурного типу NaCl. Через малу різницю в періодах (менше 0,5 %) при Λ = 20 нм шари формують когерентний міжшаровий інтерфейс. Використання при осадженні низької Ub = – 20 В дозволяє уникнути істотного перемішування на міжшарових (міжфазних) границях навіть при найменшому Λ = 10 нм. Нітридні шари, які формуються в умовах вакуумно-дугового осадження знаходяться під дією напружень стиснення. В системі СrNх/TiNх через відносно велику невідповідності періодів (понад 2,5 %) при формуванні однотипних структурних складових в шарах (CrN і TiN фази структурного типу NaCl) епітаксіального зростання з пристосуванням періодів не відбувається навіть при найменшому Λ = 10 нм. Дія при цьому деформаційного фактора на міжфазній границі дозволяє досягти надтвердого стану (з твердістю близько 50 ГПа), що обумовлює відносно низький коефіцієнт тертя. Отримані результати по формуванню структурно фазових станів при нанорозмірній товщині шарів багатоперіодних нітридних покриттів пояснені з позиції мінімізації поверхневої енергії та енергії деформації.uk
dc.identifier.citationThe Influence of Layers Thickness on the Structure and Properties of Bilayer Multiperiod Coatings Based on Chromium Nitride and Nitrides of Transition Metals Ti and Mo / O. V. Sobol [et al.] // Journal of Nano- and Electronic Physics. – 2018. – Vol. 10, No. 1. – P. 01010-1–01010-6.en
dc.identifier.doidoi.org/10.21272/jnep.10(1).01010
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-4497-4419
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-5290-7566
dc.identifier.urihttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/60956
dc.language.isoen
dc.publisherSumy State Universityen
dc.subjectvacuum arcen
dc.subjectmulti-period coatingsen
dc.subjectCrNen
dc.subjectMoNen
dc.subjectTiNen
dc.subjectlayer thicknessmen
dc.subjectbias potentialen
dc.subjectphase compositionen
dc.subjectstructureen
dc.subjectcomputer simulationen
dc.subjecthardnessen
dc.subjectfriction coefficienten
dc.subjectвакуумна дугаuk
dc.subjectхімічні реакціїuk
dc.subjectтвердістьuk
dc.subjectкомп'ютерне моделюванняuk
dc.subjectкоефіцієнт тертяuk
dc.subjectпотенціал зсувуuk
dc.titleThe Influence of Layers Thickness on the Structure and Properties of Bilayer Multiperiod Coatings Based on Chromium Nitride and Nitrides of Transition Metals Ti and Moen
dc.title.alternativeВплив товщини шарів на структуру і властивості бішарових багатоперіодних покриттів на основі нітриду хрому і нітридів перехідних металів Ti і Mouk
dc.typeArticleen

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
JNEP_2018_10_1_Sobol_The_influence.pdf
Розмір:
1.34 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
11.25 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Кафедра "Матеріалознавство"