Please use this identifier to cite or link to this item: http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/65896
Or use following links to share this resource in social networks: Recommend this item
Title Structure and Properties of Vacuum Arc Single-Layer and Multiperiod Two-Layer Nitride Coatings Based on Ti(Al):Si Layers
Other Titles Структура і властивості вакуумно-дугових одношарових і багатоперіодних двошарових нітридних покриттів на основі шарів Ti(Al):Si
Структура и свойства вакуумно-дуговых однослойных и многопериодных двухслойных нитридных покрытий на основе слоев Ti(Al):Si
Authors Beresnev, V.M.
Sobol, O.V.
Pohrebniak, Oleksandr Dmytrovych  
Lytovchenko, S.V.
Stolbovoy, V.A.
Srebniuk, P.A.
Novikov, V.Ju.
Doshchechkina, I.V.
Meylehov, A.A.
Postelnyk, A.A.
Nyemchenko, U.S.
Mazylin, B.A.
Kruhlova, V.V.
ORCID http://orcid.org/0000-0002-9218-6492
Keywords Nitride coatings
Multilayers coating
Structure
Composition of elements
Microhardness
Нитридные покрытия
Многослойное покрытие
Элементный состав
Структура
Микротвердость
Нітридні покриття
Багатошарові покриття
Елементній склад
Мікротвердість
Type Article
Date of Issue 2017
URI http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/65896
Publisher Sumy State University
License
Citation Structure and Properties of Vacuum Arc Single-Layer and Multiperiod Two-Layer Nitride Coatings Based on Ti(Al):Si Layers [Текст] / V.M. Beresnev, O.V. Sobol, A.D. Pogrebnjak [et al.] // Журнал нано- та електронної фізики. - 2017. - Т.9, № 1. - 01033. - DOI: 10.21272/jnep.9(1).01033.
Abstract The paper provides an analysis of impact of deposition conditions on structural and phase state and thermal stability of vacuum arc coatings based on Ti(Al):Si layers. We studied single-phase single-layer coatings, and multiperiod bilayer coatings with second phase nitride interlayers of one of the following three metals: Mo, Cr or Zr. It was established that hexagonal and cubic lattices may form in the coatings when transition to the cubic lattice occurs with Al content of about 25 at. %. Presence of second nanoscale (7-8 nm) layers in bilayer multiperiod compositions, which consist of one nitride from CrNx, MoNx or ZrNx group, does not change the type of lattice in [Ti(Al):Si]Nx layers. Also, an fcc lattice with a strong or weak texture [111] forms in CrNx and ZrNx layers, while crystallites with hexagonal lattice form in MoNx layers. High-temperature annealing at 700 °С during 40 minutes leads to a significant (by 23 % or up to Нµ = 47.56 GPa) increase in microhardness of coating of the [Ti(Al)]Nx/ZrNy system due to formation of a nano-size structure with an average size of crystallites of 3.6 nm in [Ti(Al)]Nx layers, and 6.3 nm in ZrNx layers.
Проанализировано влияние условий осаждения на структурно-фазовое состояние и термическую стабильность вакуумно-дуговых покрытий на основе слоев Ti(Al):Si. Исследованы однофазные однослойные покрытия, а также многопериодные бислойные покрытия с прослойками второй фазы из нитрида одного из трех металлов – Mo, Cr, Zr. Установлено, что в покрытии могут формироваться решетки гексагонального и кубического типов, причем переход к кубической решетке происходит при содержании Al около 25 ат. %. Наличие в бислойных многопериодных композициях вторых наноразмерных (7-8 нм) слоев, состоящих из одного нитрида из группы CrNx, MoNx или ZrNx, не изменяет тип решетки в слоях [Ti(Al):Si]Nx. В слоях CrNx и ZrNx также формируется ГЦК решетка с сильно- или слабовыраженной текстурой [111], а в слоях MoN – кристаллиты с решеткой гексагонального типа. Высокотемпературный отжиг при температуре 700 °С в течение 40 минут приводит к значительному (на 23 % или до Нµ = 47,56 ГПа) повышению микротвердости покрытия системы [Ti(Al)]Nx/ZrNy вследствие формирования наноразмерной структуры со средним размером кристаллитов в [Ti(Al)]Nx слоях 3,8 нм, а в ZrNx слоях – 6,3 нм.
Проанализізовано вплив умов осадження на структурно-фазовий стан і термічну стабільність вакуумно-дугових покриттів на основі шарів Ti(Al):Si. Було досліджено однофазні одношарові покриття, а також багатоперіодні бішарові покриття з прошарками другої фази з нітриду одного з трьох металів – Mo, Cr, Zr. Було виявлено, що в покритті можуть формуватися гратки гексагонального і кубічного типів, причому перехід до кубічної гратки відбувається при вмісті Al близько 25 ат. %. Наявність у бішарових багатоперіодних композиціях других нанорозмірних (7-8 нм) шарів, що складаються з одного нітрида з групи CrNx, MoNx або ZrNx, не змінює тип гратки в [Ti(Al):Si]Nx шарах. У шарах CrNx і ZrNx також формується ГЦК гратка з сильно або слабовираженою текстурою [111], а в шарах MoNx – кристаліти з граткою гексагонального типу. Високотемпературний відпал при температурі 700 °С протягом 40 хвилин призводить до значного (на 23 % або до Нµ = 47,56 ГПа) підвищення мікротвердості покриття системи [Ti(Al)]Nx/ZrNy внаслідок формування нанорозмірної структури з середнім розміром кристалітів у [Ti(Al)]Nx шарах 3,8 нм, а в ZrN шарах – 6,3 нм.
Appears in Collections: Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)

Views

Czechia Czechia
1
Germany Germany
3460
Hong Kong SAR China Hong Kong SAR China
6502552
Ireland Ireland
1667765
Lithuania Lithuania
1
Singapore Singapore
3251276
South Korea South Korea
1
Sweden Sweden
1
Ukraine Ukraine
59581622
United Kingdom United Kingdom
29926857
United States United States
339248482
Unknown Country Unknown Country
59581621
Vietnam Vietnam
1730

Downloads

China China
1
Germany Germany
1
Ireland Ireland
1
Lithuania Lithuania
1
Russia Russia
1
Ukraine Ukraine
178731591
United Kingdom United Kingdom
1
United States United States
6502555
Unknown Country Unknown Country
5
Vietnam Vietnam
1

Files

File Size Format Downloads
jnep_V9_01033.pdf 676,37 kB Adobe PDF 185234158

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.