Износостойкость и жаростойкость вакуумно-дуговых покрытий на основе TiN и TiAlN с добавками Si и Y

Abstract

Введение в качестве легирующих элементов кремния или иттрия соответственно в TiN- и (Ti-Al)N-покрытия приводит к повышению их стойкости к абразивному износу. В то же время присутствие этих добавок ведёт к потере столбчатости структуры конденсатов и к снижению их кавитационной стойкости. Предполагается, что такое различие в поведении данных служебных характеристик связано с отличиями в механизмах разрушения поверхности при воздействии на неё кавитацией или абразивным трением. Покрытия с добавкой Si или Y достаточно жаростойки: (Ti-Si)N-покрытия не окисляются вплоть до температуры 600 ºС, а (Ti-Al-Y)N-покрытия – до 800 ºС.

Введення як легуючих елементів кремнію або ітрію відповідно в TiN- і (Ti-Al)N-покриття призводить до підвищення їхньої стійкості до абразивного зношування. В той же час присутність цих елементів у покритті веде до втрати стовпчастості структури конденсатів і до зниження їх кавітаційної стійкості. Передбачається, що таке розходження в поводженні цих службових характеристик пов'язане з відмінностями в механізмах руйнування поверхні при впливі на неї кавітацією або абразивним тертям. Покриття з добавкою Si або Y досить жаростійкі: (Ti-Si)N-покриття не окислюються аж до температури 600 ºС, а (Ti-Al-Y)N-покриття – до 800 °С.

It is shown, that insertion of silicon additives into ТiN coatings and of yttrium into TiAlN coatings in explored limits (to a few wht. %) leads to increasing of rasistance against abrasive friction wear. At the same time silicon or yttrium presence in the coatings leads to loos of their columnar structure and demonstrate decrease in the cavitation resistance. It is supposed, that such distinction in behaviour of the given working performances is a consequence of that mechanisms of the coating surface fracture at action of cavitation and abrasive friction are diferent. All explored coatings of (Ti-Si)N composition are not oxidised up to 600 ºС, and of (Ti-Al-Y)N coatings – up to 800 ºС.