Structure and phase composition of TiN-based vacuum arc coatings
Abstract
The structure and the phase composition of the TiN-based vacuum arc coatings alloyed by chromium and copper deposited from the separated plasma flows are investigated. It is determined, that multicomponent (Ti, Cr)N coatings represent the substitutional solution with fcc lattice on the base of titanium nitride It is established, that multicomponent TiN/Cu coatings consist of the basic nanocrystalline TiN phase, and the thin layer of the second Cu phase is on the grain boundary of the TiN phase and it blocks the grain growth of the main phase It is found, that the residual stresses in the coatings are considerably high - 15-17 GPa for (Ti, Cr)N and 9-10 GPa for TiN/Cu. It is determined, that the addition of the alloying element reduces the coherent-scattering region size to 6 nm - (Ti, Cr)N and to 20 nm - TiN/Cu in comparison with 30-40 nm for TiN.
About the Authors
S. D. Latushkina
Физико-технический институт НАН Беларуси
Belarus
Belarus
A. G. Zhizhchenko
Физико-технический институт НАН Беларуси
Belarus
Belarus
O. I. Posylkina
Физико-технический институт НАН Беларуси
Belarus
Belarus
T. P. Urban
Физико-технический институт НАН Беларуси
Belarus
Belarus
References
1. Палатник Л. С., Фукс М. Я., Косевич В. М. Механизмы образования и субструктура конденсированных пленок.М. , 1972.
2. Кунченко В. В., Андреев А. А. // ВАНТ Сер. : Физ. рад. поврежд. и рад. материаловед. 2001. № 2. С. 116-120.
3. Вершина А. К., Латушкина С. Д. В сб. : Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки / Матер. 10-й междунар. науч. -практ. конф. Ч. 2. С. -Петербург, 15-18 апреля 2008 г 2008. С. 90-95.
4. Васильев В., Лучанинов А., Решетняк Е. и др. // Вопросы атомной науки и техники. 2009. № 2. С. 173-180.
5. Han Jeon G., Myung Hyun S., Lee Hyuk M. et al. // Surf and Coat. Technol. 2003. Vol. 174-175. P 738-743.
6. Мрочек Ж. А., Эйзнер Б. А., Марков Г. В. Основы технологии формирования многокомпонентных вакуумных электродуговых покрытий. Мн. , 1991.
7. Кунченко Ю. В., Кунченко В. В., Неклюдов И. М. и др. // ВАНТ Сер. : Физ. рад. поврежд. и рад. материаловед. 2007 № 2. С. 203-214.
8. Тушинский Л. И., Плохов А. В. Исследование структуры и физико-механических свойств покрытий Новосибирск, 1986.
9. Латушкина С. Д., Романов И. М., Куис Д. В. и др. // Весцi НАН Беларусi Сер. фiз.-тэхн. навук. 2012. № 3. С.39-43.
10. Vetter J., School H. J., Knotek O. // Surf and Coat. Technol. 1995. Vol. 74-75. P 286-291.
11. Jehn H. A., Rother B. // Surf and Coat. Technol. 1999. Vol. 112. P 103-107
12. Martin P. J. In: Handbook of Vacuum Arc Science and Technology / Ed. by Raymond P J. M. , Boxman L. and Sanders D. M. N. Y , 1995.
13. Wriedt H. A., Murray J. L. // Journ. Phase Equilib. 1987 Vol. 8. P 378-388
14. Moffatt W. G. In: The Handbook of Binary Phase Diagrams / Genium Publishing Corporation, Schenectady, N. Y , 1994.
15. Ward L. P., Strafford K. N., Subramanian C. et al. // Journ of Materials Processing Technology 1996 Vol. 56 P 375-384.
16. Hones P., Sanjines R., Levy F. // Surf and Coat. Technol. 1997 Vol. 94-95 P 398-402.
17. Prevey P. S In: ASM Handbook, 10. ASM International, Materials Park, OH, 2007.
18. Leoni M., Scardi P., Rossi S. et al. // Thin Solid Films. 1999. Vol. 345, N 2. P 263-269.
19. Myung H. S., Lee H. M., Shaginyan L. R et al. // Surf and Coat. Techn. 2003. Vol. 163-164. P 591-596.
20. He J. L., Sethuhara Y., Shimuzu I. // Surf and Coat. Techn. 2001. Vol. 137 P 38-42.
21. Goncharenko I. M., Ivanov Yu. F., Koval N. N. et. al. In: Proc. of 7th Int. Conf on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. Tomsk. 2004. P 167-170.
Review
Views: 638
Email this article 
