Регистрация / Вход
Прислать материал

Модифицирующее влияние Ni на макронапряженное состояние в покрытиях на основе Ti(Al)–Mo–N

ФИО: Печникова А.А.

Направление: Материаловедение

Научный руководитель: д.т.н., проф. Блинков И.В., асп. кафедры ФНСиВТМ Белов Д.С.

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Функциональных наносистем и высокотемпературных материалов

Академическая группа: ФХ-11-2

В настоящее время ведется активная разработка покрытий, которые бы выдерживали большие нагрузки. Данные покрытия должны обладать такими механическими свойствами как: высокая твердость и адгезионная прочность, сопротивление окислению и трещинообразованию, сохранение эксплуатационных характеристик в условиях различных видов трения. Одним из путей реализации в сформированных покрытиях вышеуказанных свойств является их наноструктурирование.

В данной работе исследовано модифицирующее влияние никеля на макронапряженное состояние и адгезионную прочность наноструктурных покрытий Ti(Al)-Mo-N, полученных методом arc-PVD. Величина макронапряжений в значительной степени определяет физические и функциональные свойства сформированных покрытий. Высокие значения макронапряжений, обеспечивающие большую твердость покрытий, могут привести к их растрескиванию (при очень больших растягивающих напряжениях) или к отслаиванию от подложки (при очень больших сжимающих напряжениях). Поэтому для определения возможностей использования покрытия необходимо выявить причину возникновения макронапряжений и механизмы управления их величиной.

Исследования, проведенные в данной работе, показали, что введение Ni в систему Ti(Al)–Mo–N приводит к значительному снижению макронапряжений со значения σ = –2,43 ГПа до σ = –0,67 ГПа. Величины макронапряжений были определены методом Seemann-Bohlin при асимметричной съемке образцов. По сдвигу каждой линий рассчитывается свой период решетки и строится зависимость этой величины от sin2ψ, где ψ=θ-α (θ-угол дифракции, α-угол между падающем лучом и поверхностью образца). Напряжение рассчитывается по тангенсу угла наклона прямой и периоду решетки.

Величина макронапряжений оказывает большое влияние на адгезионные свойства покрытия. Их снижение способствует изменению характера разрушения покрытия, наблюдаемого в процессе исследований адгезионной прочности методом измерительного царапания. При сохранении когезионного механизма разрушения, фрагментация материала модифицированного покрытия происходит относительно малыми частями без образования крупных сколов по краям царапины.