Regularity of Formation of Vacuum-arc Nitride Coating Based on Multi-component Alloys

Abstract

The physical factors, which influence on structural state and phase composition of nitride coatings based on multicomponent alloys obtained by means of vacuum-arc deposition method have been determined. It was shown that the increase in partial pressure of nitrogen ensures the formation of a single phase solid solution with fcc crystal lattice. Under the pressure of nitrogen atmosphere below 10 – 3 Pa, a single phase solid solution with a bcclattice is formed; and within the pressure of nitrogen PN = 10– 3 - 8 × 10– 22 Pa, a two-phase system of solid solutions with bcc and fcc lattices is observed. With an offset potential of – 70 V, a texture [100] is observed; and within the alteration of bias potential of (– 70 V - – 90 V) texture [100] + [111] appears. In the range of Ub from – 120 V to – 150 V, a texture [111] is observed, and, with an increase of bias potential, a texture [111] + [110] is observed.

Визначено фізичні фактори, що впливають на структурний стан і фазовий склад нітридних покриттів на основі багатокомпонентних сплавів, отриманих методом вакуумно-дугового осадження. Показано, що підвищення парціального тиску азоту забезпечує формування однофазного твердого розчину з ГЦК кристалічною граткою. За умов тиску азотного середовища нижче 10 – 3 Па формується однофазний твердий розчин з ОЦК граткою, а в межах тиску азоту PN = 10 – 3-8 × 10 – 2 Па спостерігається двофазна система твердих розчинів з ОЦК і ГЦК гратами. При потенціалі зміщення – 70 В спостерігається текстура [100]; в межах змінювання потенціалу зміщення (– 70 В- – 90 В), з'являється текстура [100] + [111]. В діапазоні Ub від – 120 В до – 150 В – спостерігається текстура [111] і, з підвищенням потенціалу зміщення, спостерігається текстура [111] + [110].

Определены физические факторы, влияющие на структурное состояние и фазовый состав нитридных покрытий на основе многокомпонентных сплавов, полученных методом вакуумно-дугового осаждения. Показано, что повышение парциального давления азота обеспечивает формирование однофазного твердого раствора с ГЦК кристаллической решеткой. При давлении азотной среды ниже 10– 3 Па формируется однофазный твердый раствор с ОЦК решеткой, а в пределах давления азота PN = 10– 3 - 8 × 10– 2 Па наблюдается двухфазная система твердых растворов с ОЦК и ГЦК решеткой. При потенциале смещения – 70 В наблюдается текстура [100]; в пределах изменения потенциала смещения (– 70 В - – 90 В), появляется текстура [100]+[111]. В диапазоне Ub от – 120 В до – 150 В – наблюдаетсятекстура [111] и, с повышением потенциала смещения, наблюдается текстура [111] + [110].