Необходимо зарегистрироваться, чтобы получить доступ к полным текстам статей и выпусков журналов!
- Название статьи
- Влияние элементного состава и способа изготовления катодов на физико-механические, трибологические и адгезионные свойства покрытий Ti1−xAlxN, формируемых электродуговым испарением
- Авторы
- Каменева Дарья Владимировна daryakam44@mail.ru, студентка, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет", г. Пермь, Россия
Каменева Анна Львовна annkam789@mail.ru, канд. техн. наук; доцент кафедры "Инновационные технологии машиностроения", Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет", г. Пермь, Россия
Бублик Наталья Владимировна knv143@mail.ru, аспирант, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Россия
- В разделе
- МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
- Ключевые слова
- катоды / покрытия Ti1−xAlxN / элементный состав / физико-механические свойства / коэффициент трения
- Год
- 2021 номер журнала 3 Страницы 33 - 38
- Индекс УДК
- 621.793.18
- Код EDN
- Код DOI
- 10.52190/2073-2562_2021_3_33
- Финансирование
- Тип статьи
- Научная статья
- Аннотация
- Исследованы покрытия Ti1−xAlxN, полученные электродуговым испарением двух однокомпонентных литых Ti и Al и двух композиционных TiAl (50 ат. % Ti и 50 ат. % Al) катодов. Изучено влияние элементного состава и способа изготовления катодов на микроструктуру, количество и дефектность микрокапель и самого покрытия Ti1-xAlxN. Выявлена зависимость физико-механических, трибологических и адгезионных свойств покрытий Ti1-xAlxN от их структурных характеристик, а также количества и дефектности микрокапель. Установлено, что высокими физико-механическими, трибологическими и адгезионными свойствами обладает покрытие Ti1-xAlxN, сформированное при испарении двух однокомпонентных литых катодов Ti и Al. Бóльшее количество и дефектность микрокапель на поверхности и в теле покрытия Ti1-xAlxN, полученного при испарении двух композиционных TiAl-катодов, значительно увеличивают шероховатость покрытия и ухудшают его трибологические и адгезионные свойства. В связи с незначительным отличием элементного состава покрытий их физико-механические свойства отличаются незначительно. Для улучшения трибологических и адгезионных свойств покрытий Ti1-xAlxN рекомендовано изготовление двух композиционных TiAl-катодов методом горячего изостатического прессования заранее синтезированных порошков Ti и Al с массовым соотношением 50:50.
- Полный текст статьи
- Для прочтения полного текста необходимо купить статью
- Список цитируемой литературы
-
Teppernegg T., Czettl C., Michotte C., Mitterer C. Arc evaporated Ti-Al-N/Cr-Al-N multilayer coating systems for cutting applications // International J. Refractory Metals & Hard Materials. 2018. № 72. Р. 83-88.
Каменева А. Л., Каменева Н. В. Влияние термического состояния твердого сплава на структурное состояние, физико-механические и трибологические свойства Ti1-xAlxN покрытия // Конструкции из композиционных материалов. 2020. № 4(160). С. 52-58.
Каменева А. Л. Установление корреляционной связи процесса формирования пленок на основе Ti-Al-N методом электродугового испарения и процессами, протекающими на поверхности испаряемых катодов // Вестник ПГТУ "Машиностроение, материаловедение". 2010. Т. 12. № 4. С. 138-145.
Kameneva A. L. Model of Structural Zones of the TiN and TiAlN Coatings Formed by the Arc Evaporation of Metal in an Active Gas Medium // Russian J. Non-Ferrous Metals. 2013. V. 54. № 6. Р. 541-547.
Каmеnеvа А. L. Models of structural zones for sputtered and evaporated thin films // Research J. Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2015. V. 6. № 5. Р. 464-474.
Каmеnеvа А. L. Evolution of the Film Structure in the Various Evaporation Processes // Research J. Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2015. V. 6. № 1. Р. 1381-1391.
Kameneva A. L., Karmanov V. V., Dombrovsky I. V. Physical and mechanical properties of Ti1-хAlхN thin films prepared by different ion-plasma methods // Research J. Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2014. V. 5. № 6. Р. 762-771.
Kameneva A. L. The influence of aluminum on the texture, microstructure, physical, mechanical and tribological properties of Ti1-xAlxN thin films // Research J. Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2014. V. 5. № 6. P. 965-975.
Wang X., Kwon P. Y., Schrock D., Kim D. D.-W. Friction coefficient and sliding wear of AlTiN coating under various lubrication conditions // Wear. 2013. V. 304. № 1-2. Р. 67-76.
Kameneva A. L., Кichigin V. I., Soshina Т. O., Kar- manov V. V. Using Ti1-хAlхN coating to enhance corrosion resistance of tool steel in sodium chloride solution // Research J. Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2014. V. 5. № 5. Р. 1148-1156.
Kameneva A. L., Guselnikova L. N., Soshina T. O. An influence of a substrate voltage bias and temperature conditions on structure and phase modification in single-component ion-plasmas films // e-Journal of Surface Science and Nanotechnology. 2011. V. 9. Р. 34-39.
Белянин А. Ф., Самойлович М. И., Александров Д. В., Пащенко П. В., Тимофеев М. А., Каменева А. Л., Талис А. Л. Морфологические особенности рельефа на поверхности мишеней при бомбардировке ионами // Высокие технологии в промышленности России (материалы и устройства функциональной электроники и микрофотоники). - М.: ОАО ЦНИТИ "Техномаш", 2004. С. 302-310.
Kameneva A. L., Karmanov V. V. Physical and mechanical properties of the TixZr1-xN thin films // J. Alloys and Compounds. 2013. V. 546. Р. 20-27.
Каменева А. Л., Караваев Д. М., Пепелышев А. В., Пименова Н. В. Методики изучения трибологических характеристик пленок // Технология металлов. 2012. № 2. С. 34-37; № 3. С. 48-52.
Batrakov A. V. Vacuum-Arc Anode Phenomena: New Findings and New Applications: Proc. International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum. ISDEIV. 2018. № 1. Р. 181-184..
Anders A. Cathodic Arcs: From Fractal Spots to Energetic Condensation. - N. Y.: Springer Inc., 2008.
Batrakov A. V., Popov S. A., Dubrovskaya E. L. Effect of Residual Gas Pressure on Ion Species in Cathode Spot Plasma: proc. International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum. ISDEIV. 2018. № 2. Р. 451-454.
Tai C. N., Kon E., Akari K. Macroparticles on TiN Films Prepared by Arc Ion Plasma Process // Surface and Coatings Technology. 1990. № 43-44. Р. 324-335.
Mubarak A., Hamzah E., Toff M. R. M. Study of macrodroplet and growth mechanisms with and without ion etchings on the properties of TiN coatings deposited on HSS using cathodic arc physical vapour deposition technique // J. Materials Science and Engineering A. 2008. V. 474. № 1-2. Р. 236-242.
Barchenko V. T., Vetrov N. Z., Lisenkov A. A. Technological capabilities of vacuum-arc plasma sources // Vakuum in Forschung und Praxis. 2014. V. 26. № 5. Р. 19-23.
Kumar S., Maity S. R., Patnaik L. Friction and tribological behavior of bare nitrided, TiAlN and AlCrN coated MDC-K hot work tool steel // Ceramics International <https://www.scopus.com/sourceid/21522?origin=recordpage>. 2020. V. 46. № 11. Р. 17280-17294.
Boxman R. L., Goldsmith S. Macroparticle contamination in cathodic arc coatings: generation, transport and control // Surface and Coatings Technology. 1992. № 52. Р. 39-50.
Mouatassim A. E., Pac M. J., Pailloux F., Amiard G., Henry P., Rousselot C. et al. On the possibility of synthesizing multilayered coatings in the (Ti,Al)N system by RGPP: A microstructural study // Surface and Coatings Technology. 2019. № 374. Р. 845-851.
Holzapfel D. M., Czigány Z., Eriksson A. O., Arndt M., Schneider J. M. Thermal stability of macroparticles in Ti0.27Al0.21N0.52 coatings // Applied Surface Science. 2021. № 553. Р. 149527.
Hörling A., Hultman L., Oden M., Sjolen J., Karlsson L. Thermal stability of arc evaporated high aluminum-content Ti1-xAlxN thin films // J. Vac. Sci. Technol. A-Vac. Surf. Films. 2002. № 20. Р. 1815-1823.
Veprek S., Veprek-Heijman M. G. J., Karvankova P., Prochazka J. Different approaches to superhard coatings and nanocomposites // Thin Solid Films. 2005. № 476. Р. 1-29.
Calamba K. Phase stability and defect structures in (Ti1-x,Alx)Ny hard coatings: Materials. Université de Lorraine; Université de Linköping (Suède), 2019. 155 p. English. NNT: 2019LORR0322.
- Купить
- 500.00 руб
