ВАНТ №1 2014

PAST №1 2014

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬЯ CONTENTS ARTICLE

ВЛИЯНИЕ ПОТЕНЦИАЛА СМЕЩЕНИЯ И ДАВЛЕНИЯ АЗОТА НА СТРУКТУРНО-НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И СВОЙСТВА НИТРИДНЫХ ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ ИСПАРЕНИЕМ ВЫСОКОЭНТРОПИЙНЫХ СПЛАВОВ ВАКУУМНО-ДУГОВЫМ МЕТОДОМ


О.В. Соболь, А.А. Андреев*, В.Н. Воеводин*, В.Ф. Горбань**, С.Н. Григорьев***, М.А. Волосова***, И.В. Сердюк*
НТУ «Харьковский политехнический институт», Харьков, Украина;
*ННЦ «Харьковский физико-технический институт», Харьков, Украина;
**Институт проблем материаловедения им. И.М. Францевича, Киев, Украина;
***Московский государственный технологический университет «Станкин», Москва, Россия


Проведено исследование влияния отрицательного потенциала смещения и давления атмосферы азота на структурно-напряженное состояние и свойства вакуумно-дуговых нитридных покрытий. Проведено сопоставление данных по трем группам покрытий: 1 – (Ti, V, Zr, Nb, Hf)N, 2 – (Ti, V, Zr, Nb, Hf, Ta)N и 3 – TiN. Без учета капельной составляющей многоэлементные нитридные покрытия, осажденные в азоте, являются однофазными с кубической ГЦК-решеткой (структурный тип NaCl). На субструктурном уровне в этих покрытиях повышение давления азота приводит к увеличению размеров кристаллитов и релаксации микродеформации, а повышение потенциала смещения – к обратному эффекту (увеличение микродеформации). По абсолютной величине микродеформация в таких покрытиях выше, а размер кристаллитов – меньше, чем для мононитридов. Наибольшая твердость (70 ГПа) достигнута в нитридных покрытиях, осажденных вакуумно-дуговым испарением (Ti, V, Zr, Nb, Hf) сплава при давлении азота 0,35 Па.
УДК 621.793: 539.61:669.018


ВПЛИВ ПОТЕНЦІАЛУ ЗСУВУ ТА ТИСКУ АЗОТУ НА СТРУКТУРНО-НАПРУЖЕНИЙ СТАН І ВЛАСТИВОСТІ НІТРИДНИХ ПОКРИТТІВ, ОТРИМАНИХ ВИПАРУВАННЯМ ВИСОКОЕНТРОПІЙНИХ СПЛАВІВ ВАКУУМНО-ДУГОВИМ МЕТОДОМ


О.В. Соболь, А.А. Андрєєв, В.М. Воєводін, В.Ф. Горбань, С.Н. Григорьєв, М.О. Волосова, І.В. Сердюк


Проведено дослідження впливу негативного потенціалу зсуву і тиску азоту на структурно-напружений стан і властивості вакуумно-дугових нітридних покриттів. Проведено порівняння даних за трьома групами покриттів: 1 – (Ti ,V, Zr, Nb, Hf)N , 2 – (Ti, V, Zr, Nb, Hf, Ta)N і 3 – TiN. Без урахування крапельної складової багатоелементні нітридні покриття, нанесені в азоті, є однофазними з кубічними ГЦК-гратками (структурний тип NaCl). На субструктурному рівні в цих покриттях підвищення тиску азоту призводить до збільшення розмірів кристалітів і релаксації мікродеформації, а підвищення потенціалу зсуву – до зворотного ефекту. За абсолютною величиною мікродеформація в таких покриттях вища, а розмір кристалітів – менше, ніж для мононітридів. Найбільша твердість 70 ГПа досягнута в нітридних покриттях, нанесених вакуумно-дуговим випаровуванням (Ti, V, Zr, Nb, Hf) сплаву при тиску азоту 0,35 Па.

POTENTIAL EFFECTS OF BIAS AND NITROGEN PRESSURE ON STRUCTURAL-STRESS STATE AND PROPERTIES OF NITRIDE COATINGS, OBTAINED BY EVAPORATION OF HIGH-ENTROPY ALLOYS BY VACUUM ARC


O.V. Sobol', A.A. Andreev, V.N. Voyevodin, V.F. Gorban', S.N. Grigoriev, M.A. Volosova, I.V. Serdjuk


A study of the influence of the negative bias potential and pressure of the atmosphere of nitrogen on the structural properties of the stress state and vacuum-arc nitride coatings. The comparison data for the three groups of coatings: 1 – (Ti, V, Zr, Nb, Hf) N, 2 – (Ti, V, Zr, Nb, Hf, Ta) N , and 3 – TiN. Excluding the drop component, multielement nitride coatings deposited in nitrogen are single phase with cubic fcc lattice (structural type NaCl). At the level of substructure in these coatings increase the nitrogen pressure leads to an increase in the crystallite size and microstrain relaxation , and increase the capacity of displacement – the opposite effect. The absolute value of microdeformation in such coatings is higher and the size of crystallites – less than mononitrides. Maximum hardness of 70 GPa achieved nitride coatings deposited by vacuum arc evaporation (Ti, V, Zr, Nb, Hf) alloy at a nitrogen pressure of 0.35 Pa.