Nanostructured (Ti-Zr-Nb)N Coatings Obtained by Vacuum-arc Deposition Method: Structure and Properties

Abstract

У статті обговорюються результати осадження наноструктурних покриттів отриманих вакуумно-дуговим випаровуванням катоду (Ti-Zr-Nb), а також аналізується їх структура, морфологія, елементний склад та трибологічні властивості (тертя, знос, адгезія). Структурний аналіз показав формування ГЦК фази та в невеликій кількості ОЦК – фази (при тиску у камері Р = 4×10 – 3 Торр). Результати трибологічних випробувань показали, що коефіцієнт тертя змінюється від 0.61 до 0.491 та твердість за Віккерсом від 37 до 44.57 ГПа, при зміні (збільшенні) тиску у камері. Проведений аналіз елементів у доріжках тертя.

В статье обсуждаются результаты осаждения наноструктурных покрытий,полученных вакуумно-дуговым испарением катода (Ti-Zr-Nb),а также анализируются их структура, морфология, элементный состав и трибологические свойства (трение, износ, адгезия). Структурный анализ показал формирование ГЦК фазы и в небольшом количестве ОЦК-фазы (при давлении в камере Р = 4×10 – 3 Торр). Результаты трибологических испытаний показали, что коэффицент трения изменяется от 0.61 до 0.491 и твердость по Виккерсу от 37 до 44.57 ГПа, при изменении (увеличении) давления в камере. Проведен анализ элементов в дорожках трения.

In the article discusses the results of the deposition of nanostructured coatings obtained by vacuum arc deposition of cathode (Ti-Zr-Nb), and analyzes their structure, morphology, elemental composition, and tribological properties (friction, wear and adhesion). The structural analysis showed the formation of an FCC phase and BCC phase in a small amount (at a chamber pressure Р  410 – 3 Тоrr). The results of tribological tests showed that the friction coefficient varies from 0.61 to 0.491, and Vickers hardness from 37 to 44.57 GPa when changing (increasing) the pressure in the chamber. The analysis of the elements in the tracks of friction was studied.