Свойства покрытий из высокоэнтропийного сплава Al–Cr–Fe–Co–Ni–Cu–V, получаемых методом магнетронного распыления

Abstract

Установлено, что покрытия высокоэнтропийного эквиатомного сплава Al–Fe–Co–Ni–Cu–Cr–V, полученные магнетронным распылением, имеют нанокристаллическую микроструктуру, текстурированы и представляют собой твердый двухфазный раствор, кристаллизующийся в фазах ОЦК (а = 2,91 Å) и ГЦК (а = 3,65 Å). Ионная бомбардировка растущего покрытия, создаваемая прикладываемым к подложке напряжением смещения (0–(–200) В) снижает скорость роста конденсата и влияет на его состав и структуру. Показано, что состав покрытий, осажденных без ионной бомбардировки, совпадает с составом мишени, а повышение интенсивности ионной бомбардировки приводит к его обеднению по Al, Cu, и Ni и увеличивает микротвердость покрытий. Выявлена анизотропия полученных покрытий.

Встановлено, що покриття високоентропійного еквіатомного сплаву Al–Fe–Co–Ni–Cu–Cr–V, отримані магнетронним розпиленням, мають нанокристалічну структуру, текстуровані і є твердим двофазним розчином, закристалізованим у фазах – ОЦК (а = 2,91 Å) і ГЦК (а = 3,65 Å). Іонне бомбардування зростаючого покриття, яке створюється напругою зсуву, яка прикладається до підкладки (0–(–200) В), знижує швидкість росту конденсату і впливає на його склад і структуру. Показано, що склад покриттів, осаджених без іонного бомбардування, збігається зі складом мішені, тоді як підвищення інтенсивності іонного бомбардування призводить до його збіднення Al, Cu і Ni та підвищує мікротвердість покриттів. Виявлена анізотропія отриманих покриттів.

It has been found that coatings from an Al–Fe–Co–Ni–Cu–Cr–V high entropy equiatomic alloy produced by the magnetron sputtering have nanocrystalline microstructures, are textured, and present a solid two-phase solution, which crystallizes in the bcc (a = 2.91 Å) and fcc (a = 3.65 Å) phases. The ion bombardment of a growing coating caused by the bias voltage (0–(–200) V), which has been applied to the substrate, decreases the growth rate of a condensate and affects its composition and structure. It has been shown that the composition of coatings deposited without an ion bombardment coincides with the target composition, whereas an increase of the ion bombardment intensity leads to the depletion of the coating composition in Al, Cu, and Ni and increase the microhardness. The anisotropy of the coating produced has been revealed.