Влияние толщины бислоя наноструктурного многослойного покрытия MoN/CrN на его микроструктуру, твердость и элементный состав

Abstract

Многослойные наноструктурные покрытия, состоящие из чередующихся слоев MoN и CrN, получены методом вакуумно-дугового испарения катода при различных условиях осаждения. Переход от микронных размеров бислоев к нанометровому масштабу в исследуемых покрытиях приводит к росту нанотвердости от 15 до 35.5 GPa (при толщине слоя порядка 35 nm). В то же время с уменьшением количества бислоев в покрытии среднее значение твердости по Виккерсу увеличивается от 1267 HV 0.05 до 3307 HV 0.05 . Повышение величины подаваемого на подложку потенциала от −20 до −150 V приводит к формированию в слоях покрытий текстуры роста с осью [100], а также к увеличению интенсивности рефлексов с ростом толщины бислоев. Элементный анализ, проведенный с помощью резерфордовского обратного рассеяния, вторичной ионной масс-спектрометрии и энергодисперсионных спектров, показал хорошее разделение слоев MoN и CrN вблизи поверхности покрытий.Работа выполнена в рамках бюджетных тематик № 0115U000682 " Разработка материаловедческих основ структурной инженерии вакуумно-плазменных сверхтвердых покрытий с целью достижения необходимых функциональных свойств" и № 0116U006816 " Разработка перспективных наноструктурных многослойных покрытий с улучшенными физико-механическими и трибологическими свойствами".

Микроструктура и механические свойства многослойных alpha-AlN/alpha-BCN-покрытий в зависимости от плотности тока при распылении мишени B-=SUB=-4-=/SUB=-C

“…В то же время согласно другим работам [3,4], нанокомпозитные покрытия должны иметь нанокристаллические зерна (нанометрового размера) одной фазы, а другая фаза обволакивает эти зерна аморфной прослойкой (α), что приводит к увеличению стойкости к высокотемпературному окислению. Кроме того, аморфная прослойка затрудняет движение дислокаций, что делает это покрытие более пластичным и уменьшает склонность к разрушению [5][6][7][8][9]. В данной работе используются 2 вида слоев из AlN и BCN которые также склонны к аморфизации при низких температурах осаждения, что делает их перспективными для защиты материала от внешних воздействий.…”