ВАНТ №2 2016

PAST №2 2016

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬЯ CONTENTS ARTICLE

ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ АЗОТА НА СТРУКТУРУ КОНДЕНСАТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ ВЫСОКОЭНТРОПИЙНОГО СПЛАВА AlCrTiZrNbY ПРИ ВАКУУМНО-ДУГОВОМ ОСАЖДЕНИИ


В.М. Береснев1, О.В. Соболь2, У.С. Немченко1, С.В. Литовченко1, Г.Ф. Горбань3, В.А. Столбовой4, Д.А. Колесников5, А.А. Мейлехов2, А.А. Постельник2, В.Ю. Новиков5
1Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина, Харьков, Украина
E-mail: s.lytovchenko@karazin.ua;
2НТУ «Харьковский политехнический институт», Харьков, Украина;
3Институт материаловедения им. И.Н. Францевича, Киев, Украина;
4ННЦ «Харьковский физико-технический институт», Харьков, Украина;
5Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Белгород, Россия


Методами электронной микроскопии с энергодисперсионным элементным анализом, рентгеновской дифрактометрии и микроиндентирования изучены возможности структурной инженерии вакуумно-дуговых покрытий на основе высокоэнтропийного сплава AlCrTiZrNbY. Установлено, что сформированные вакуумно-дуговым осаждением покрытия являются двухфазными объектами. Изменение давления азота при осаждении покрытий от 2,0∙10-4 до 5,0∙10-4 Торр повышает содержание его атомов в конденсате с 2,7 до 21,62%, что сопровождается переходом от нанокристаллически кластерного к нанокристаллическому двухфазному состоянию (сочетание ОЦК- и ГЦК-структур) и повышением твердости от 6,7 до 7,6 ГПа. Наблюдаемые структурные изменения объяснены образованием дефектов упаковки в ГЦК-решетке при малом содержании азота.
УДК 621.793:548.73

ВПЛИВ ТИСКУ АЗОТУ НА СТРУКТУРУ КОНДЕНСАТІВ, ЩО ОТРИМАНІ З ВИСОКОЕНТРОПІЙНОГО СПЛАВУ AlCrTiZrNbY ПРИ ВАКУУМНО-ДУГОВОМУ ОСАДЖЕННІ


В.М. Береснєв, О.В. Соболь, У.С. Нємченко, С.В. Литовченко, Г.Ф. Горбань, В.А. Столбовий, Д.А. Колесніков, А.О. Мейлєхов, Г.О. Постельник, В.Ю. Новіков


Методами електронної мікроскопії з енергодисперсійним елементним аналізом, рентгенівської дифрактометрії та мікроіндентування вивчені можливості структурної інженерії вакуумно-дугових покриттів на основі високоентропійного сплаву AlCrTiZrNbY. Встановлено, що сформовані вакуумно-дуговим осадженням покриття є двофазними об’єктами. Зміна тиску азоту при осадженні покриттів від 2,0∙10-4 до 5,0∙10-4 Торр підвищує вміст його атомів у конденсаті з 2,7 до 21,62%, що супроводжується переходом від нанокристалічно кластерного до нанокристалічного двофазного стану (поєднання ОЦК- і ГЦК-структур) і підвищенням твердості від 6,7 до 7,6 ГПа. Зафіксовані структурні зміни пояснюються утворенням дефектів упаковки в ГЦК-гратці при малому вмісті азоту.

THE INFLUENCE OF NITROGEN PRESSURE ON THE STRUCTURE OF CONDENSATES, OBTAINED AT VACUUM-ARC DEPOSITION FROM HIGH ENTROPY ALLOY AlCrTiZrNbY


V.М. Beresnev, О.V. Sobol’, U.S. Nyemchenko, S.V. Lytovchenko, G.F. Gorban,, V.А. Stolbovoy, D.А. Kolesnikov, А.А. Meylekhov, А.А. Postelnyk, V.Yu. Novikov


The possibilities of structural engineering of vacuum-arc coatings based on the high entropy alloy AlCrTiZrNbY have been studied by means of electron microscopy with energy dispersion element analysis, X-ray diffractometry and microidentation methods. It was found, that the coatings formed by means of vacuum-arc method are two-phase objects. The change of nitrogen pressure from 2.0∙10-4 to 5.0∙10-4 Тоrr during the deposition increases the contents of its atoms in the condensate from 2.7 to 21.62%, and this is accompanied by the transfer from nanocrystallic and claster to nanocrystallic two phase state (combination of bcc and fcc structures) and leads to hardness increase from 6.7 to 7.6 GPa. The observed structure changes are explained by the formation of defects of packaging in fcc crystal lattice at low nitrogen content.