Влияние потенциала смещения на фазовый состав, структуру, субструктуру и механические характеристики многослойной системы TiN/ZrN, полученной вакуумно- дуговым испарением

Abstract

Вивчено вплив постійного та імпульсного негативного потенціалів зсуву, що подаються на підкладку в процесі осадження на фазовий склад, структуру, субструктуру і механічні характеристики багатошарових покриттів ZrN/TiN з товщиною бішару 50-200 нм. Встановлена двофазність одержуваного покриття з ZrN і TiN фаз з ГЦК решіткою структурного типу NaCl, без істотного перемішування і втрати планарності шарів. Використання високовольтних імпульсів дозволяє в значній мірі змінювати структуру і властивості при Ub < 100 В. При більшому значенні Ub, постійний потенціал стає визначальним для структурної інженерії покриття. Показано, що найбільша твердість притаманна покриттям отриманим при Ub = – 140...– 150 В, при цьому H/E досягає великої величини 0,14, що складно отримати в одношарових покриттях.

Изучено влияние постоянного и импульсного отрицательного потенциалов смещения, подаваемых на подложку в процессе осаждения на фазовый состав, структуру, субструктуру и механические характеристики многослойных покрытий ZrN / TiN с толщиной бислоя 50-200 нм. Установлена двухфазность получаемого покрытия из ZrN и TiN фаз с ГЦК решеткой структурного типа NaCl, без существенного перемешивания и потери планарности слоев. Использование высоковольтных импульсов позволяет в значительной степени изменять структуру и свойства при Ub < 100 В. При большем значении Ub, постоянный потенциал становится определяющим для структурной инженерии покрытия. Показано, что наибольшая твердость присуща покрытиям полученным при Ub = – 140…– 150 В, при этом H / E достигает большой величины 0,14, что сложно получить в однослойных покрытиях.

Influence of constant and pulsed negative bias potential applied to the substrate during the deposition on the phase composition, structure, substructure and mechanical properties of multilayer ZrN / TiN coatings with a bilayer thickness of 50-200 nm was studied. Two-phase coating obtained from ZrN and TiN phases of the fcc structure of NaCl type without a significant loss of planarity and mixing layers is established. The use of high-voltage pulses would greatly change the structure and properties at Ub <> 100 V. At larger value of Ub, constant potential becomes crucial for the structural engineering of the coating. It is shown that the greatest hardness is inherent to the coatings obtained by Ub = – 140...– 150 V, and H/E reaches a large value of 0.14, which is difficult to obtain in the single-layer coatings.