Исследование процесса получения структуры и свойств магнетронных нанослойных FeAl-покрытий Авторы

Abstract

Работа посвящена исследованию процесса формирования FeAl-покрытия с регулируемым составом на подложках из стали 08Х18Н10Т при совместном магнетронном распылении составной мишени Al + Fe с нагреваемой выше точки Кюри (768°С) вставкой из Ст.3 и алюминиевой мишени. Применение системы цикличного перемещения подложки в активных зонах работы магнетронов позволило формировать нанослойную структуру покрытий с толщиной нанослоев Al — 1,3...1,9, Fe — 1,6 нм. Покрытия исследовали методами Оже-спектрометрии, рентгеновской дифракции и микроиндентирования. Установлено, что FeAl-покрытия толщиной 3 мкм, содержащие 39,6 и 54,6 ат. % Al, являются упорядоченной фазой В 2 — FeAl, состоящей из зерен размером 0,135...0,173 и 0,293...0,335 мкм, сформированных из нанокристаллитов размером 7 и 22 нм, соответственно.

Робота присвячена дослідженню процесу формування FeAl-покриття з регульованим складом на підкладках зі сталі 08Х18Н10Т при спільному магнетронному розпиленні складеної мішені Al + Fe з вставкою з Ст.3, що нагрівається вище точки Кюрі (768°С) і алюмінієвої мішені. Застосування системи циклічного переміщення підкладки в активних зонах роботи магнетронів дозволило формувати нанослойну структуру покриття з товщиною наношарів Al — 1,3...1,9, Fe — 1,6 нм. Покриття досліджували методами Оже-спектрометрії, рентгенівської дифракції та мікроіндентування. Встановлено, що FeAl-покриття товщиною 3 мкм, що містять 39,6 і 54,6 ат. % Al, є впорядкованою фазою В2–FeAl, що складається з зенанокристалітів розміром 7 і 22 нм, відповідно.

The work is dedicated to investigation of process of formation of Fe-Al coating with regulated composition on substrates of 08Kh18N10T steel at mutual magnetron sputtering of composite target Al + Fe with heated above the Curie point (768°C) insert of St.3 and aluminum target. Application a system of cyclic substrate movement in active zones of magnetron operation allowed forming nanolayer structure of coating with Al – 1.3 and Fe – 1.6 nm nanolayer thickness. The coatings were investigated using Auger spectrometry, X-ray diffraction and microindentation. It is determined that 3 nm FeAl-coating containing 39.6 and 54.6 at.% of Al are ordered B2 – FeAl phase consisting of 0.135-0.173 and 0.293 – 0.335 ?m size grains, formed from nanocrystallites of 7 and 22 nm, respectively.