Исследование пленок алмазоподобного углерода и соединений углерода с азотом, синтезированных вакуумно-дуговым методом

Abstract

Исследованы свойства a-C и СNx покрытий в условиях трения скольжения. Сравнивались покрытия, полученные на идентично подготовленных поверхностях, при равных толщинах и на одинаковых подложках. Покрытия формировались методом осаждения из фильтрованной вакуумно-дуговой плазмы. Изучались состав, структура, микротвердость, модуль упругости, напряжения, коэффициенты трения и износа покрытий. Установлено, что а-С покрытия имели микротвердость 52 – 57 ГПа и модуль упругости – в пределах 490 – 560 ГПа. Покрытия СNx при достаточно высокой микротвердости 28 – 30 ГПа характеризовались сравнительно низким модулем упругости 160 ГПа. Отмечались заметные различия в трибологическом поведении покрытий в зависимости от влажности атмосферы, в которой производились испытания. Различия механических и трибологических свойств изучавшихся покрытий могут быть использованы для оптимального их выбора для тех или иных условий эксплуатации.

Досліджено властивості a-C та СNx покриттів в умовах тертя ковзанням. Порівнювалися покриття, отримані на ідентично підготовлених поверхнях, при рівних товщинах та на однакових підкладинках. Покриття формувалися методом осадження з фільтрованої вакуумно-дугової плазми. Вивчалися склад, структура, мікротвердість, модуль пружності, напруги, коефіцієнти тертя і зносу покриттів. Установлено, що a-C покриття мали мікротвердість 52 – 57 ГПа і модуль пружності – у межах 490 – 560 ГПа. Покриття СNx при досить високій мікротвердості 28 – 30 ГПа характеризувалися порівняно низьким модулем пружності 160 ГПа. Відзначалися помітні розходження в трибологічном поводженні покриттів у залежності від вологості атмосфери, в якій проводилися випробування. Розходження механічних та трибологічних властивостей покриттів, що вивчалися, можуть бути використані для оптимального їхнього вибору для тих або інших умов експлуатації.

We researched the properties of a-C and CNx coatings in conditions of sliding friction. We compared the coatings obtained on identically prepared surfaces with equal thickness and on the identical substrates. The coatings were formed by the method of deposition from filtered arc-vacuum plasma. We investigated coatings composition, structure, microhardness, modulus of elasticity, tension, coefficients of friction and wear. It was determined that a-C coatings had the microhardness of 52-57 GPa and modulus of elasticity within 490-560 Gpa. The coatings CNx by quite high microhardness of 28-30 GPa were characterized by low modulus of elasticity 160 GPa. Significant differences were observed in the tribological coatings behavior depending on the atmosphere damp, under which condition the experiments were carried out. The differences of mechanical and tribological properties of studied coatings can be used for their optimal selection for any particular working conditions.