Структурна інженерія і механічні властивості (Ti-V-Zr-Nb-Hf-Ta)N покриттів отриманих при різному тиску

Автори О.В. Соболь1 , А.О. Андреєв2 , Г.О. Постельник1 , А.О. Мейлехов1 , Ю.Є. Сагаїдашніков1, В.O. Столбовий2 , Н.С. Євтушенко1 , Т.O. Сиренко3, Ж.В. Краєвська1, О.В. Звягольский1
Приналежність

1Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Kирпичова, 2, 61002 Харків, Україна

2Національний науковий центр Харківський фізико-технічний інститут, вул. Академічна, 1, Харків, 61108 Україна

3Харківський машинобудівний коледж, вул. Плеханівська 79, 61068 Харків, Україна

Е-mail sool@kpi.kharkov.ua
Випуск Том 11, Рік 2019, Номер 3
Дати Одержано 11 січня 2019; у відредагованій формі 10 червня 2019; опубліковано online 25 червня 2019
Посилання О.В. Соболь, А.О. Андреєв, Г.О. Постельник, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 3, 03013 (2019)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.11(3).03013
PACS Number(s) 64.75.St, 81.07.Bc, 62.25.-g, 61.05.cp, 61.82.Rx
Ключові слова Високоентропійні сплави (4) , Тиск азоту, Покриття (48) , Текстура (10) , Субструктурні характеристики, Потенціал зсуву (7) , Твердість (41) , Абразивний знос (2) .
Анотація

В роботі досліджено вплив тиску реакційного газу на текстуру, структурно-напружений стан і механічні властивості (твердість і стійкість до абразивного зносу) в вакуумно-дугових покриттях на основі нітридів Ti-V-Zr-Nb-Hf-Та високоентропійних сплавів. Встановлено, що при потенціалі зсуву – 200 В збільшення тиску азоту при осадженні від 2.5·10 – 4 до 4.5·10 – 3 Торр призводить до підвищення вмісту атомів азоту в покритті, а також формуванню бітекстурного стану: [111] + [311]. Формування біаксіальної текстури відбувається через наявність в сплавах атомів з масами, що сильно відрізняються (Ti, V та Hf, Ta). Використання багатоелементного складу при однофазному стані з простою кубічною решіткою дозволяє досягати високих значень мікродеформації (до 1.4 %) при низькому тиску осадження. Встановлено, що зі збільшенням тиску азоту при осадженні призводить до збільшення макродеформації. Найбільша твердість становить 53 ГПа і досягається в покриттях, отриманих при тиску 2·10 – 3 Toрр. Визначено, що високу стійкість до абразивного зносу мають покриття у яких: розмір зерен-кристалітів 12-25 нм, немає (або низький рівень досконалості) текстури, а також досить висока мікродеформація в кристалітах.

Перелік посилань