Struktura i właściwości wielowarstwowych powłok wytwarzanych w procesach PVD-Arc

• Autorzy: Blinkov V. , Vołchinskij A. , Michalski J. , Betiuk M. , Nakonieczny A. , Podstażonok O.

Warianty tytułu

EN

Structure and properties of multilayer coatings deposited with PVD-Arc technology

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań powłok wielowarstwowych otrzymywanych metodą PVD-Arc. Analizowano wpływ: prądu łuku i polaryzacji katodowej podłoża (bias) na strukturę powłok TiAlN/ZrNbN/CrN. Syntezę powłok prowadzono na płytce z węglika spiekanego (94% at WC i 6% At Co), strumienie plazmy otrzymywano z trzech źródeł łukowych z katodami Ti-Al, Zr-Nb, Cr w atmosferze N2. Skład chemiczny i fazowy oraz budowę strukturalną powłok charakteryzowano w badaniach XRD, SEM, EDS. Właściwości fizykochemiczne określono parametrami H, E, HE H3/E2. Właściwości eksploatacyjne powłok, określane przez współczynnik trwałości Ktr, określono w znormalizowanym teście skrawania żeliwa na sucho. W wybranych wariantach technologicznych uzyskano powłoki o budowie nanostrukturalnej z wysokim współczynnikiem trwałości Ktr = 5,5.

EN

Results of structure and properties investigations of multilayer coatings deposited with PVD-Arc method are presented. Influence of PVD-Arc process parameters such as: arc current, cathodic polarization of base material (bias) on structure of TiAl N/Zr Nb N/Cr N type coatings have been analyzed. Coatings were synthesized on the cemented carbide plate (94% at WC i 6% At Co), plasma streams were obtained from three arcs with Ti-Al, Zr-Nb, Cr cathodes in N2 atmosphere. Chemical and faze contents and also structure of coatings have been investigated by XRD, SEM, EDS methods. Phosicochemical properties have been described by H, E, HE H3/E2 parameters. Wear resistant parameter Ktr have been determined by machine cutting of dry cast iron standard test. Nano-structured coatings with high value of wear resistant parameter Ktr 5,5 have been obtained with chosen technological options.

Słowa kluczowe

PL

powłoki nanowarstwowe; warstwa barierowa; PVD-Arc; CrN; TiN; TiAlN/ZrNbN/CrN; węglik spiekany

EN

nanolayer coatings; barrier diffusion layer; PVD-Arc; CrN; TiN; TiAlN/ZrNbN/CrN; cemented carbide

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 2
• Strony: 57--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Blinkov V.

autor

Vołchinskij A.

autor

Michalski J.

autor

Betiuk M.

autor

Nakonieczny A.

autor

Podstażonok O.

• Narodowy Technologiczny Uniwersytet Badawczy, „MISiS”, Moskwa, Rosja

Bibliografia

• [1] Harish C. Barshilia, Anjana Jain, Rajam K.S. : Struc-ture, hardness and thermal stability of TiAlN/CrN multi-layer films. Vol. 77, Issue 2, 17 January 2005, Pages 169-179.
• [2] Šulaev VM, Andreev A.A.: ФИП , 2008, r.6, N°1-2.
• [3] Andrievski R.A., Anisimova l.P., Anisimov V.P.: Structure and microhardness of TiN compositional and alloyed films. Thin Solid Films 1991. Vol. 205. p. 171.
• [4] Andrievski R.A., Anisimova l.P., Anisimov V.P.: FiHOM (ros. ФИXOM) 1992. Nr 2, s.99-103.
• [5] Podwójne i potrójne układy węglików i azotków metali przejściowych, poradnik, tłum z niem.): Poradnik. Wyd. Hollek H.M.: Metalurgia (roś.), 1988. 319 s
• [6] Pharr G.M.., Oliver W.C., Brotzen F.R. : J. Mater. Res. 1992. Vol. 7. P. 613.
• [7] Shelekhov E.V., Sviridova T.A.: Metal Science and Heat Treatment. 2000. Vol. 42. p. 309.
• [8] Hui-Wen Chang, Ping-Kang Huang, Jien-Wei Yeh, Andrew Davison, Chun-Huai Tsau, Chih-Chao Yang: Influence of substrate bias, deposition temperature and post-deposition annealing on the structure and proper-ties of multi-principal-component (AlCrMoSiTi)N coatings. "Surface and Coatings Technology", 2008. Vol. 202. P. 3360.
• [9] Bahl M.K.: J. Phys. Chem. Solids. 1975. Vol. 36. P. 485.
• [10] Takano I., Isobe S., Sasaki T.A., Baba Y.:Appl. Surf. Sci. 1989. Vol. 37. P. 25.
• [11] Nishimura O., Yabe K., Iwaki M.: J. Electron Spectrosc. Relat. Phemon. 1989. Vol. 49. P. 335.
• [12] Anikin V.N., Blinkov I.V., Volchonskij i in.: Prace wyższych uczelni. Metalurgia proszkowa i powłoki funkcjonalne (roś.). 2009. Nr 1. s.44-52.
• [13] Chia-Han Lai, Keng-Hao Cheng, Su-Jein Lin, Jein-Wei Yeh: Mechanical and tribological properties of Multi-element (AICrTaTiZr) catings. "Surface and Coatings Technology", 2008. Vol. 202. P. 3732.
• [14] Leyland A., Matthews A.: Wear. 2000. Vol. 246. P. 1.