Структура и физико-механические свойства нанокомпозитных покрытий системы (Zr-Ti-Cr-Nb)N, полученных методом вакуумно-дугового испарения

Abstract

Методом вакуумно-дугового испарения цельнолитого катода с применением импульсной стимуляции получены нанокомпозитные покрытия системы (Zr-Ti-Сr-Nb)N. Структура покрытий характеризуется размером кристаллитов 5…10 нм. Увеличение потенциала смещения приводит к более интенсивному нитридообразованию, увеличению относительного содержания атомов Ti и Cr и к повышению твердости до 4500 HV₀,₁ ГПа. Склерометрические исследования показали высокую адгезионную прочность, что в комплексе с высокой твердостью обусловливает перспективное применение покрытий в качестве защитных для режущего инструмента.

Методом вакуумно-дугового випаровування суцільнолитого катода із застосуванням імпульсної стимуляції отримані нанокомпозитні покриття системи (Zr-Ti-Сr-Nb)N. Структура покриттів характеризується розміром кристалітів 5…10 нм. Підвищення потенціалу зсуву призводить до більш інтенсивного нітридоутворення, при цьому збільшуючи відносний вміст атомів Ti та Cr і підвищуючи твердість до 4500 HV₀,₁ ГПа. Склерометричні дослідження показали високу адгезійну міцність, що в комплексі з високою твердістю обумовлює перспективне застосування покриттів в якості захисних для різального інструменту.

Nanocomposite coatings of the system (Zr-Ti-Cr-Nb)N were obtained by vacuum-arc evaporation of a unit-cast cathode with the use of pulse stimulation. The structure of the coatings is characterized by the size of crystallites of 5…10 nm. Increased bias potential leads to more intense nitride formation thus increasing the relative content of Cr and Ti atoms and improving the hardness up to 4500 HV₀,₁ GPa. Sclerometry studies showed high adhesive strength, which in combination with high hardness makes them promising for use as protective coatings for cutting tool.