Структура и свойства многоэлементных сверхтвердых покрытий (Zr–Ti–Cr–Nb)N

Abstract

Исследованы структура и свойства многокомпонентных наноструктурных покрытий (Zr–Ti–Cr–Nb)N, полученных вакуумно-дуговым осаждением. Толщина покрытий достигла 6,2 мкм, а значения твердости и нагрузки на индентор, обусловливающей напряжения, превышающие когезионную прочность покрытия, – H = 43,7 ГПа и Lc = 62,06 Н соответственно. В покрытиях идентифицированы структуры, состоящие из трех фаз внедрения с кубической, гексагональной и тетрагональной решетками. Размеры нанокристаллитов составляют от 4 до 7,3 нм. Приведены результаты растровой и просвечивающей электронной микроскопии, энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии и рентгеноструктурного анализа.

Досліджено структуру й властивості багатокомпонентних наноструктурних покриттів (Zr Ti Cr Nb)N, отриманих вакуумно-дуговим осадженням. Товщина покриттів досягла 6,2 мкм, а значення твердості й навантаження на індентор, що обумовлюють напруги, які перевищують когезійну міцність покриття, – H = 43,7 ГПа і Lc = 62,06 Н відповідно. У покриттях ідентифіковані структури, що складаються з трьох фаз впровадження з кубічною, гексагональною і тетрагональною решітками. Розміри нанокристалітів становлять від 4 до 7,3 нм. Наведено результати растрової та просвічуючої електронної мікроскопії, енергодисперсійної рентгенівської спектроскопії і рентгеноструктурного аналізу.

Structure and properties of multicomponent nanostructured (Zr–Ti–Cr–Nb)N coatings obtained by vacuum arc deposition were investigated. Coatings thickness reached 6.2 μm, hardness and cohesive strength were H = 43.7 GPa and Lc = 62.06 N respectively. Structure formation of the three interstitial phases with cubic, hexagonal and tetragonal lattices in coatings was observed. Nanocrystallites sizes ranged from 4 to 7.3 nm. Also the results of SEM, TEM, EDS and XRD are shown in the paper.