Закономерности формирования напряженно-деформированного состояния в ионно-плазменных конденсатах системы TiC-WC

Abstract

Методом рентгеновской дифрактометрии, включающим рентгентензометрию (“a-sin2 ψ-метод), проанализировано фазово-структурное и напряженно-деформированное состояния ионно-плаз-менных покрытий квазибинарной системы TiC-WC в зависимости от соотношения TiC/WC составляющих и температуры осаждения. Выявлено расширение (по сравнению с равновесным) границ области существования кристаллического состояния с кубической решеткой структурного типа NaCl. Установлено, что TiC составляющая с сильной ковалентной связью между металлом и углеродом приводит к повышению величины остаточных напряжений сжатия в покрытии, которые при температуре осаждения 530 К и составе 25 мол.% WC – 75 мол.% TiC достигли – 7.7 ГПа. Определено, что в нанокристаллическом состоянии покрытий коэффициент Пуассона близок к 0.24, а коэффициент термического расширения – 2⋅10−5 К−1 .

Методом рентгенівської дифрактометрії, включно із рентгентензометрією (“a-sin2 ψ”-метод), проаналізовано фазово-структурний й напружено-деформований стани йонно-плазмових покриттів квазібінарної системи TiC-WC у залежності від співвідношення TiC/WC складових і температури осадження. Виявлено розширення (в порівнянніз рівноважним) меж області існування кристалічного стану з кубічною решіткою структурного типу NaCl. Визначено, що TiC складова із міцним ковалентним зв’язком між металом та вуглецем приводить до збільшення величини залишкових напружень стиснення в покритті, що при температурі осадження 530 К і складі 25 мол.% WC – 75 мол.% TiC досягли – 7.7 ГПа. Встановлено, що в нанокристалічному стані покриттів коефіцієнт Пуассона складає близько 0.24, а коефіцієнт термічного розширення – 2⋅10−5 К−1 .

By X-ray diffraction, including X-raytensometry (“a-sin2 ψ”-method) analyzed phase-structural and stress-strain state of the ion- plasma coatings quasi-binary system TiC-WC depending on the ratio of TiC/WC components and the deposition temperature. Extension installed (compared to the equilibrium) region of existence of the crystalline state with a cubic lattice structure type NaCl. Determined that the TiC component with a strong covalent bond between the metal and the carbon increases the magnitude of the residual compressive stresses in the coating which, when a deposition temperature 530 K and the composition of 25 mol.% WC − 75 mol.% TiC reached − 7.7 GPa. It was determined that the nanocrystalline coatings Poisson’s ratio close to 0.24, and the coefficient of thermal expansion − 2⋅10−5 К−1 .