Measurement of Fe-Cr-Ni coatings density in XRD analysis

• Autorzy: Kucharska B.
• Konferencja: Advanced Materials and Technologies, AMT 2007 : XVIII Physical Metallurgy and Materials Science Conference (XVIII; 18-21.06.2007; Warszawa-Jachranka, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the measurement of the density of heat-resisting steel coatings using X-ray methods, XRD and GXRD. Coatings of a thickness of 8.5um deposited by the magnetron method were tested using targets made of AISI310S steel on a substrate of the same steel. The coatings were deposited at a negative table polarization voltage of -50V and an Ar flow pressure of 0.03 Pa. By using KaCo radiation and a symmetric and an asymmetric Bragg-Brentano diffraction geometry, the critical angles a and \\i were determined, at which radiation penetrates through the whole coating thickness. In density calculations, the absorption coefficient, calculated from chemical composition of the coatings, and the coefficient Gx, determined experimentally, were used. The coating density, as determined in the asymmetric diffraction geometry, was 3.76 g/cm3 (50% of solid steel).

PL

W pracy przedstawiono pomiar gęstości powłok ze stali żaroodpornej z wykorzystaniem rentgenowskich metod XRD i GXRD. Badano powłoki o grubości 8,5um osadzone metodą magnetronową z użyciem targetów wykonanych ze stali AISI 31 OS na podłożu z tej samej stali. Powłoki nanoszono przy ujemnym napięciu polaryzacji stolika -50V i ciśnieniu przepływu Ar 0,03Pa. Stosując promieniowanie KaCo oraz asymetryczną i symetryczną geometrię dyfrakcyjną Bragga-Brentano wyznaczono kąty graniczne a i y, przy których promieniowanie przenika całą grubość powłoki W obliczeniach gęstości użyto współczynnika absorpcyjnego obliczonego ze składu chemicznego powłoki oraz doświadczalnie wyznaczonego współczynnika Gx. Gęstość powłoki wyznaczona w asymetrycznej geometrii dyfrakcyjnej wyniosła 3,76 g/cm3 (50% litej stali).

Słowa kluczowe

PL

stal żaroodporna; pomiar gęstości powłok; analiza XRD

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 28, nr 3-4
• Strony: 419--421
• Opis fizyczny: BIbliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kucharska B.

• Częstochowa University of Technology, Institute of Materials Engineering,

Bibliografia

• [1] A.Kinbara, E.Kusano, I.Kondo, Fundamentals of plasma and sputtering processes, Vacuum Vol.51, no.4 (1998), 475-478
• [2] Grundy P.J., Marsh J.M., Amorphous thin films of stainless steel, Journal of Materials Science – Letters, 13 (1978) 677-681
• [3] Liu Z., Wang G., Gao W., Properties of 310S stainless steel coatings produced by unbalanced magnetron sputter deposition, Materials Characterization 54 (2005) 466-472
• [4] Godbole M.J., Pedraza A.J., Allard L.F., Geesey G., Characterization of sputter-deposited 316L stainless steel films, Journal of Materials Science 27 (1992) 5585-5590
• [5] Zhang X., Misra A., Schulze R.K., Wetteland C.J., Wang H., Nastasi M., Critical factors that determine face-centered cubic to body-centered cubic phase transformation in sputter-deposited austenitic stainless steel films, J.Mater.Res., Vol.19, No.6, Jun (2004) 1696-1702
• [6] Gładyszewski G., Labat S., Gergaud P., Thomas O., Structure characterization of metallic multilayers by symmetric and asymmetric X-ray diffraction, Thin Solid Films, 319 (1998) 78-80
• [7] Louër D., Naudebrand, Profilefitting and diffraction linebroadening analysis, JCPDS-ICDD (1999) 556-564
• [8] Meunier C., Vives S., Bertrand G., X-ray diffractometry analysis of r.f.-magnetron-sputtered chromium/chromium nitride coatings, Surface and Coatings Technology 107 (1998) 149-158
• [9] Kucharska B., Wendler B., Danielewski M, Charakterystyka mikrokrystalicznych powłok osadzonych magnetronowo na stali AISI 310S, Inż. Materiałowa, nr 3(151) (2006) 463-466 (in Polish)
• [10] Cullity D.B., Elements of X-ray Diffraction, Addison-Wesley, 195