С использованием методов растровой электронной микроскопии, рамановской спектроскопии и рент-геновского микроанализа проведены исследования влияния кобальта на фазовый состав и адгезионную прочность осаждаемых в плазме аномального тлеющего разряда поликристаллических алмазных покрытий на подложках из твердого сплава WC−Co. Установлено, что каталитическая аморфизация углерода происходит только в процессе непосредственного синтеза алмазного покрытия за счет высокого давления паров кобальта над подложкой, а деградация уже синтезированного алмаза под действием кобальта практически отсутствует. DOI: 10.21883/JTF.2018.02.45410.2356 Введение В настоящее время покрытия из поликристалличе-ского алмаза, осаждаемые методом газофазного синтеза (CVD), считаются наиболее перспективными для по-вышения износостойкости и эксплуатационных характе-ристик режущего инструмента при обработке углепла-стиков, графита, алюмокремниевых сплавов, древесины и др. [1,2]. Это связано с рядом уникальных свойств алмазных покрытий, таких как высокая твердость и износостойкость, исключительная теплопроводность и низкий коэффициент трения. Наибольшей износостой-костью при нанесении подобных покрытий обладает инструмент из твердых сплавов на основе карбида вольфрама и кобальта (WC−Co) [3], но на пути его массового применения стоит проблема недостаточной адгезионной прочности покрытия к подложке [4,5]. От-дельные компании (Cemecon, SP3 Diamond Technologies, Mitsubishi и др.) разработали эффективные методики (хранящиеся в режиме ноу-хау) специальной многосту-пенчатой подготовки подложек перед осаждением алма-за, решающие в основной степени проблему адгезии. В то же время в большом числе научных публикаций суть подготовки твердого сплава перед нанесением ал-маза сводится исключительно к удалению поверхност-ного слоя кобальта [5][6][7], являющегося катализатором графитизации алмаза [8,9]. Известны работы, где авторы описывают эффект графитизации алмаза под действием кобальта не только в процессе осаждения, но и эффект графитизации уже сформированного алмаза [9,10]. Также есть работы, в которых описывается диффузия кобальта по границам алмазных кристаллитов и его негативное влияние на рост даже верхних слоев алмазного по-крытия [10]. В то же время механизмы аморфизации алмаза (на различных стадиях) под действием кобаль-та практически не рассматриваются в литературе, что указывает на необходимость уточнения и обобщения экспериментальных данных для правильного понимания физики происходящих процессов.В настоящей работе проведены исследования влияния кобальта на фазовый состав и адгезионную прочность осаждаемых в плазме аномального тлеющего разряда поликристаллических алмазных покрытий на подложках из твердого сплава WC−Co, а также рассматривается экспериментально подтвержденный механизм образова-ния слоев аморфного углерода под действием кобальта.
Техника экспериментаОбразцы твердого сплава, используемого в качестве подложек для алмазных покрытий, представляли собой полированные диски ∅20 × 5 mm из мелкозернистого сплава H10F (10% Co, размер зерна ∼ 0.9 µm...