Estimation of local inhomogeneity of multilayer nanostructured ZrN/ZrO₂ coating

Abstract

Multilayer nanostructured ZrN/ZrO₂ coatings were applied to increase the operational resistance of various machinery parts by using vacuum-arc deposition in Bulat-type facility. To describe the structure formation, a new approach based on optical-mathematical method for processing metallographic images is proposed. The structure formation of the multilayer coating with an assessment of the degree of its inhomogeneity and diffusion processes between the layers is studied. For a reliable assessment, the changes in the horizontal and vertical directions of the images with the choice of optimal intervals were comparatively analyzed. It has been found that the most stable results are achieved using 20 and 25 dots (pixels).

Для підвищення експлуатаційної стійкості деталей нанесено багатошарове наноструктурне покриття ZrN/ZrO₂. Для опису особливостей структуроутворення запропоновано новий підхід з використанням оптико-математичного методу обробки металографічних зображень. Вивчено структуроутворення багатошарового покриття з оцінкою ступеню його неоднорідності та дифузійних процесів між шарами. Для достовірної оцінки порівняльно проаналізовані зміни в горизонтальному та вертикальному напрямках зображень з вибором оптимальних інтервалів. Встановлено, що найбільш стабільні результати досягаються при використанні 20 та 25 точок (пікселів).

Для повышения эксплуатационной стойкости деталей нанесено многослойное наноструктурное покрытие ZrN/ZrO₂. Для описания особенностей структурообразования предложен новый подход с использованием оптико-математического метода обработки металлографических изображений. Изучено структурообразование многослойного покрытия с оценкой степени его неоднородности и диффузионных процессов между слоями. Для достоверной оценки сопоставительно проанализированы изменения в горизонтальном и вертикальном направлениях изображений с выбором оптимальных интервалов. Установлено, что наиболее стабильные результаты достигаются при использовании 20 и 25 точек (пикселей).