Влияние на механические характеристики толщины слоев в многослойных покрытиях MoN/CrN, осаждаемых под действием отрицательного потенциала смещения

Abstract

З використанням методу структурної інженерії в роботі проведено комплексне дослідження впливу товщини шарів багатошарової композиції MoN/CrN при впливі постійного негативного Ub на фазово-структурний стан і механічні властивості покриттів. Виявлено, що в складових (Cr-N та Mn-N) шарах формуються фази з ізоструктурною кубічною (типу NaCl) кристалічною решіткою з віссю текстури [311] при малому Ub = – 20 В і [111] при великому Ub = – 150 В. Встановлено, що перемішування в міжкордонних областях шарів при великих Ub = – 150 В призводить до різкого зниження механічних властивостей при товщині шарів h ≤ 40 нм. Найвища твердість 39,8 ГПа і абразивна міцність для LC5 = 145 Н, була досягнута для h ≈ 12 нм при подачі малого Ub = – 20 В.

С использованием метода структурной инженерии в работе проведено комплексное исследование влияния толщины слоев многослойной композиции MoN/CrN при действии постоянного отрицательного Ub на фазово-структурное состояние и механические характеристик покрытий. Выявлено, что в составляющих (Cr-N и Mo-N) слоях формируются фазы с изоструктурной кубической (типа NaCl) кристаллической решеткой с осью текстуры [311] при малом Ub = – 20 В и [111] при большом Ub = – 150 В. Установлено, что перемешивание в межграничной области слоев при больших Ub = – 150 В приводит к резкому снижению механических свойств при толщине слоев h ≤ 40 нм. Наивысшая твердость 39,8 ГПа и абразивная прочность для LC5 = 145 Н, была достигнута для h ≈ 12 нм при подаче малого Ub = – 20 В.

A complex study of the influence of thickness of layers of multilayer composition MoN/CrN on phase and structure state and mechanical properties of the coatings during applying constant negative Ub has been held using structure engineering method. It was found that mixing in interboundary areas of the layers at high Ub = – 150 V leads to sharp decrease of mechanical properties at thickness of layers h ≤ 40 nm. The highest hardness of 39.8 GPa and abrasive strength for LC5 = 145 N was reached at h ≈ 12 nm at applying small Ub = – 20 V.