Development of technology for forming vacuum-arc TiN coatings using additional impulse action

Abstract

The effect of supplying a constant and high-voltage pulse with duration of 10 μs on the formation of predominantly oriented crystallites and the stress-strain state of vacuum-arc TiN coatings at two pressures of a nitrogen atmosphere is analyzed. It is shown that the deposition of the coatings under conditions of high voltage cascading effect leads to the growth of crystallites with the texture axis [110]. and to a change in the stress-strain state (reduction of deformation in the group of crystallites with the axis [111]). The obtained results are explained by an increase in the mobility of atoms and ordering processes in the region of the displacement cascades formed under the action of bombarding high-energy ions accelerated in the field of high-wave pulse potential. Computer simulations of the main processes observed during deposition were performed.Проаналізовано вплив подачі постійного та високовольтного імпульсу тривалістю 10 мкс на формування переважно орієнтованих кристалітів та напружено-деформований стан вакуумно-дугових покриттів TiN за двох тисків атмосфери азоту. Показано, що осадження покриттів в умовах каскадного впливу високої напруги призводить до зростання кристалітів з текстурною віссю [110] і до зміни напружено-деформованого стану (зменшення деформації в групі кристалітів з віссю [111] ). Отримані результати пояснюються збільшенням рухливості атомів і процесів упорядкування в області каскадів зміщень, що утворюються під дією бомбардуючих високоенергетичних іонів, прискорених у полі високохвильового імпульсного потенціалу. Проведено комп’ютерне моделювання основних процесів, що спостерігаються під час осадження.