Адгезійна міцність нанокомпозитних покриттів TiZrN/TiSiN на підкладці зі сталі з перехідним підшаром

Автори В.М. Береснєв1 , С.В. Литовченко1 , Б.О. Мазілін1 , Д.В. Горох1 , В.О. Столбовой1,2, Д.А. Колесніков3 , І.В. Колодій2, С. Жанисов4
Приналежність

1Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, майдан Свободи, 4, 61000 Харків, Україна

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

3Бєлгородський державний національний дослідницький університет, вул. Перемоги, 85, 308015 Бєлгород, Російська Федерація

4Східно-Казахстанський державний технічний університет імені Д. Серікбаєва, вул. Протозанова, 69, 070004 Усть-Каменогорськ, Республіка Казахстан

Е-mail
Випуск Том 12, Рік 2020, Номер 4
Дати Одержано 11 травня 2020; у відредагованій формі 15 серпня 2020; опубліковано online 25 серпня 2020
Посилання В.М. Береснєв, С.В. Литовченко, Б.О. Мазілін, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 12 № 4, 04030 (2020)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.12(4).04030
PACS Number(s) 61.46 – w, 62.20.Qp, 62.23.Pq, 62.25. – g
Ключові слова Вакуумно-дугові покриття (2) , Адгезійна міцність (4) , Багатошарові покриття (6) , Попередня підготовка, Плазмовий нагрів, Проміжний підшар.
Анотація

Вивчено вплив попередньої обробки поверхні на адгезійні властивості вакуумно-дугових покриттів TiZrN/TiSiN на підкладках сталі 12Х18Н9Т. Багатошарові покриття отримували при розпилюванні двох катодів складів (мас. %) 75 Ti + 25 Zr та 94 Ti + 6 Si в одному технологічному циклі з попередньою обробкою, яка могла включати очистку зразків газовою плазмою в двоступеневому газовому розряді або іонним бомбардуванням при дуговому розпиленні катодів, осадження на підкладку підшару при дуговому розпиленні катодів, а також комбінації цих варіантів очищення з нанесенням підшару. При дослідженнях складу, структури і властивостей отриманих композитів «покриття-підкладка» використовували рентгенівський аналіз, електронну мікроскопію, склерометрію і вимірювання мікротвердості. Виявлено особливості деформації і деградації покриттів, сформованих після різних варіантів попередньої підготовки зразків. Величини критичних навантажень при динамічному індентуванні покриттів, зміни при цьому коефіцієнта тертя і рівня сигналу акустичної емісії свідчать про високу адгезійну міцність покриттів (TiZr)N/(TiSi)N, що дозволяє рекомендувати їх для підвищення експлуатаційних характеристик різального інструменту. Наявність проміжного підшару не підвищує стійкість даних покриттів до руйнування, однак уповільнює процес деградації покриттів і згладжує різкі стрибкоподібні зміни властивостей.

Перелік посилань