ВАНТ №1 2014

PAST №1 2014

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬЯ CONTENTS ARTICLE

СТРУКТУРА И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОКОМПОЗИТНЫХ ПОКРЫТИЙ СИСТЕМЫ (Zr-Ti-Сr-Nb)N, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ВАКУУМНО-ДУГОВОГО ИСПАРЕНИЯ


И.Н. Торяник1, В.М. Береснев1,5, И.В. Cердюк3, А.Д. Погребняк2, О.В. Соболь4, О.А. Дручинина6, М.Г. Ковалева6, П.В. Турбин1,5, У.С. Немченко1, Д.А. Колесников6, А.Е. Дмитренко3
1Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина, Харьков, Украина;
2Сумской государственный университет, Сумы, Украина;
3ННЦ «Харьковский физико-технический институт», Харьков, Украина;
4НТУ «Харьковский политехнический институт», Харьков, Украина;
5Научный физико-технологический центр МОН и НАН Украины, Харьков, Украина;
6Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Белгород, Российская Федерация


Методом вакуумно-дугового испарения цельнолитого катода с применением импульсной стимуляции получены нанокомпозитные покрытия системы (Zr-Ti-Сr-Nb)N. Структура покрытий характеризуется размером кристаллитов 5…10 нм. Увеличение потенциала смещения приводит к более интенсивному нитридообразованию, увеличению относительного содержания атомов Ti и Cr и к повышению твердости до 4500 HV0,1 ГПа. Склерометрические исследования показали высокую адгезионную прочность, что в комплексе с высокой твердостью обусловливает перспективное применение покрытий в качестве защитных для режущего инструмента.
УДК 539.2:538.975

СТРУКТУРА І ФІЗИКО-МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ НАНОКОМПОЗИТНИХ ПОКРИТТІВ СИСТЕМИ (Zr-Ti-Сr-Nb)N, ОТРИМАНИХ МЕТОДОМ ВАКУУМНО-ДУГОВОГО ВИПАРОВУВАННЯ


І.М. Торяник, В.М. Береснєв, І.В. Cердюк, О.Д. Погребняк, О.В. Соболь, О.О. Дручиніна, М.Г. Ковальова, П.В. Турбін, У.С. Нємченко, Д.О. Колесніков, О.Є. Дмитренко


Методом вакуумно-дугового випаровування суцільнолитого катода із застосуванням імпульсної стимуляції отримані нанокомпозитні покриття системи (Zr-Ti-Сr-Nb)N. Структура покриттів характеризується розміром кристалітів 5…10 нм. Підвищення потенціалу зсуву призводить до більш інтенсивного нітридоутворення, при цьому збільшуючи відносний вміст атомів Ti та Cr і підвищуючи твердість до 4500 HV0,1 ГПа. Склерометричні дослідження показали високу адгезійну міцність, що в комплексі з високою твердістю обумовлює перспективне застосування покриттів в якості захисних для різального інструменту.

STRUCTURE AND PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF NANOCOMPOSITE COATINGS OF THE SYSTEM (Zr-Ti-Cr-Nb)N, OBTAINED BY VACUUM-ARC EVAPORATION METHOD


I.N. Toryanik, V.M. Beresnev, I.V. Serdyuk, A.D. Pogrebnjak, O.V. Sobol, O.A. Druchinina, M.G. Kovaleva, P.V. Turbin, U.S. Nyemchenko, D.A. Kolesnikov, A.Ye. Dmitrenko


Nanocomposite coatings of the system (Zr-Ti-Cr-Nb)N were obtained by vacuum-arc evaporation of a unit-cast cathode with the use of pulse stimulation. The structure of the coatings is characterized by the size of crystallites of 5…10 nm. Increased bias potential leads to more intense nitride formation thus increasing the relative content of Cr and Ti atoms and improving the hardness up to 4500 HV0,1 GPa. Sclerometry studies showed high adhesive strength, which in combination with high hardness makes them promising for use as protective coatings for cutting tool.