Structure and mechanical properties of nitride multilayer systems on the basis of high entropy alloys and transition metals of group VI

Abstract

Проаналізовано вплив технологічних параметрів отримання на можливості структурної інженерії та механічні властивості багатошарових композицій з шарів нітридів високоентропійних сплавів Ti-Zr-Nb-Ta-Hf і нітридів перехідних металів VI групи. Показано, що при потенціалі зміщення Us менше -150 В, що подається на підкладку при осадженні, у багатошарових покриттях з товщиною шарів близько 50 нм можна досягти двофазного стану з переважною орієнтацією кристалітів, що обумовлює високу твердість (до 44 ГПа) і одночасно високу адгезійну міцність (критичне навантаження до 125 Н), а також низький знос (як з контртілом Al₂O₃, так і зі сталлю Ac100Cr6). Високотемпературний відпал (700 ⁰С) таких покриттів призводить до посилення текстури в результаті атомарного упорядкування, що супроводжується зростанням твердості до 59 ГПа. Подача потенціалу зміщення, що перевищує 150 В, супроводжується істотним перемішуванням на міжфазній межі, що призводить до розорієнтації і підвищення дисперсності кристалітів, зменшення твердості і зносостійкості. Високотемпературний відпал таких структур призводить до зниження механічних властивостей.