Влияние потенциала смещения и давления азота на структурно-напряженное состояние и свойства нитридных покрытий, полученных испарением высокоэнтропийных сплавов вакуумно-дуговым методом

Abstract

Проведено дослідження впливу негативного потенціалу зсуву і тиску азоту на структурно-напружений стан і властивості вакуумно-дугових нітридних покриттів. Проведено порівняння даних за трьома групами покриттів: 1 – (Ti ,V, Zr, Nb, Hf)N , 2 – (Ti, V, Zr, Nb, Hf, Ta)N і 3 – TiN. Без урахування крапельної складової багатоелементні нітридні покриття, нанесені в азоті, є однофазними з кубічними ГЦК-гратками (структурний тип NaCl). На субструктурному рівні в цих покриттях підвищення тиску азоту призводить до збільшення розмірів кристалітів і релаксації мікродеформації, а підвищення потенціалу зсуву – до зворотного ефекту. За абсолютною величиною мікродеформація в таких покриттях вища, а розмір кристалітів – менше, ніж для мононітридів. Найбільша твердість 70 ГПа досягнута в нітридних покриттях, нанесених вакуумно-дуговим випаровуванням (Ti, V, Zr, Nb, Hf) сплаву при тиску азоту 0,35 Па.

Проведено дослідження впливу негативного потенціалу зсуву і тиску азоту на структурно-напружений стан і властивості вакуумно-дугових нітридних покриттів. Проведено порівняння даних за трьома групами покриттів: 1 – (Ti ,V, Zr, Nb, Hf)N , 2 – (Ti, V, Zr, Nb, Hf, Ta)N і 3 – TiN. Без урахування крапельної складової багатоелементні нітридні покриття, нанесені в азоті, є однофазними з кубічними ГЦК-гратками (структур- ний тип NaCl). На субструктурному рівні в цих покриттях підвищення тиску азоту призводить до збільшен- ня розмірів кристалітів і релаксації мікродеформації, а підвищення потенціалу зсуву до зворотного ефекту. За абсолютною величиною мікродеформація в таких покриттях вища, а розмір кристалітів – менше, ніж для мононітридів. Найбільша твердість 70 ГПа досягнута в нітридних покриттях, нанесених вакуумно-дуговим випаровуванням (Ti, V, Zr, Nb, Hf) сплаву при тиску азоту 0,35 Па.

A study of the influence of the negative bias potential and pressure of the atmosphere of nitrogen on the structural properties of the stress state and vacuum-arc nitride coatings. The comparison data for the three groups of coatings: 1 – (Ti, V, Zr, Nb, Hf) N, 2 – (Ti, V, Zr, Nb, Hf, Ta) N , and 3 – TiN. Excluding the drop component, multielement nitride coatings deposited in nitrogen are single phase with cubic fcc lattice (structural type NaCl). At the level of substructure in these coatings increase the nitrogen pressure leads to an increase in the crystallite size and microstrain relaxation , and increase the capacity of displacement – the opposite effect. The absolute value of microdeformation in such coatings is higher and the size of crystallites – less than mononitrides. Maximum hardness of 70 GPa achieved nitride coatings deposited by vacuum arc evaporation (Ti, V, Zr, Nb, Hf) alloy at a nitrogen pressure of 0.35 Pa.