Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Литые катоды и мишени системы Al–Cr–Nb–Si для нанесения упрочняющих нитридных покрытий


https://doi.org/10.29235/1561-8358-2019-64-4-406-412

Полный текст:


Аннотация

Описан метод определения эвтектических составов трех- и четырехкомпонентных систем для получения катодов и мишеней методом литья. Проведен расчет эвтектических составов сплавов в тройных системах Al–Nb–Si, Cr–Nb–Si и четверной системы Al–Cr–Nb–Si. Методом литья в вакуумной индукционной печи получен катод состава, близкого к эвтектическому, а именно (68Al8Cr4Nb20Si) ат.%. Исследована микроструктура, элементный и фазовый состав материала катода. Температура плавления сплава была определена методом ДСК (дифференциальной сканирующей калориметрии) и составила 570 °С. Представлены результаты исследования упрочняющих нитридных покрытий Al–Cr–Nb–Si–N, полученных методом вакуумного катодно-дугового осаждения в атмосфере азота. В качестве катода использовался разработанный сплав. Установлена зависимость микротвердости покрытий от давления азота. С увеличением давления азота микротвердость покрытий увеличивалась от 15 ГПа при Разота = 1 · 10–2 Па до 30 ГПа при Разота = 7 · 10–2 Па, а затем снижалась до 20 ГПа. Исследован фазовый состав покрытий. Во всех образцах присутствуют фазы AlN, NbN, Si3N4. Коэффициент трения покрытий, полученных при давлении азота (1–50) · 10–2 Па, стабилизировался на уровне 0,75–0,8. Литой катод (68Al8Cr4Nb20Si) ат.% может быть альтернативой для замены используемых в настоящее время порошковых и составных катодов.

Об авторах

А. Т. Волочко
Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси
Россия

Волочко Александр Тихонович – доктор технических наук, профессор, начальник отдела.

ул. Академика Купревича, 10, 220141



Г. В. Марков
Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси
Россия

Марков Геннадий Васильевич – кандидат технических наук, главный научный сотрудник.

ул. Академика Купревича, 10, 220141



Н. Ю. Мельник
Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси
Россия

Мельник Наталья Юрьевна – научный сотрудник.

ул. Академика Купревича, 10, 220141



Список литературы

1. Different approaches to superhard coatings and nanocomposites / S. Veprek [et al.] // Thin Solid Films. – 2005. – Vol. 476, iss. 1. – P. 1–29. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2004.10.053

2. Effect of Nb content on the microstructure and corrosion resistance of the sputtered Cr–Nb–N coatings/ Desheng Wang [et al.] // J. Alloys Compd. – 2018. – Vol. 740. – P. 510–518. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.01.034

3. Крукович, М. Г. Расчет эвтектических концентраций и температуры в двух- и многокомпонентных системах / М. Г. Крукович // Материаловедение и термическая обработка металлов. – 2005. – № 10. – С. 9–17.

4. Experimental study of the solid-liquid phase equilibria at the Si-rich region of the Cr-Nb-Si system / Y. Graz [et al.] // CALPHAD. – 2017. – Vol. 56. – P. 154–159. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2016.10.005


Дополнительные файлы

Просмотров: 43

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-8358 (Print)
ISSN 2524-244X (Online)