Please use this identifier to cite or link to this item: https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/85992
Or use following links to share this resource in social networks: Recommend this item
Title Structure and Mechanical Characteristics of Ti2AlC MAX Phase Cathodes and Deposited Ion-Plasma Coatings
Other Titles Структура та механічні характеристики катодів з MAX фази Ti2AlC та осаджених іонно-плазмових покриттів
Authors Bortnitskaya, M.A.
Reshetnyak, E.N.
Kuprin, A.S.
Prikhna, T.A.
Sverdun, V.B.
Kolodiy, I.V.
Belous, V.A.
Marinin, V.G.
Serbenyuk, T.B.
ORCID
Keywords MAX фаза
покриття
вакуумно-дугове осадження
іонне розпиленн
наноіндентування
кавітаційний знос
MAX phase
coatings
vacuum-arc deposition
ion sputtering
nanoindentation
cavitation wear
Type Article
Date of Issue 2021
URI https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/85992
Publisher Sumy State University
License In Copyright
Citation M.A. Bortnitskaya, E.N. Reshetnyak, et al., J. Nano- Electron. Phys. 13 No 5, 05031 (2021). DOI: https://doi.org/10.21272/jnep.13(5).05031
Abstract У роботі вивчені характеристики структури, твердості, пружності та кавітаційної стійкості матеріалу катодів на основі MAX фази Ti2AlC, виготовлених методом гарячого пресування, а також іонноплазмових покриттів, осаджених з використанням цих катодів на титановий сплав Ti6Al4V. Встановлено, що матеріал катода, який містить 83 ваг. % MAX фази Ti2AlC, характеризується твердістю 10 ГПа, значенням параметра Н/Е 0,04 і низькою кавітаційною стійкістю. Середній кавітаційний знос катоду у 4 рази вище, ніж знос титанового сплаву Ti6Al4V. З'ясовано, що елементний і фазовий склад осаджених покриттів відрізняється від складу катода. Основною фазою в покриттях є нанокристалічний карбід (Тi, Al) C з кубічною структурою типу NaCl. Покриття Ti0,58Al0,17C0,25, осаджене методом іонного розпилення за допомогою дугового джерела газової плазми, характеризується твердістю 21 ГПа. Твердість вакуумно-дугового покриття Ti0,65Al0,07C0,28 ближче до твердості катоду – 13 ГПа, що пов'язано з наявністю в його складі α-Ti. Співвідношення Н/E у покриттів в 1,5 рази вище, ніж у катода, що є передумовою високої кавітаційної стійкості. Середня швидкість кавітаційного зношування вакуумно-дугового покриття Ti0,65Al0,07C0,28 у 1,5 рази нижче, ніж вакуумно-дугового покриття TiN і в 3 рази нижче, ніж сплаву Ti6Al4V без покриття.
In this work, the characteristics of the structure, hardness, elasticity, and cavitation resistance of the material of Ti2AlC MAX phase cathodes manufactured by hot pressing, as well as ion-plasma coatings deposited using these cathodes on titanium alloy Ti6Al4V, have been studied. It was found that the cathode material, which contains 83 wt. % MAX phase Ti2AlC, is characterized by a hardness of 10 GPa, a H/E value of 0.04, and low cavitation resistance. The average cavitation wear of the cathode is 4 times higher than that of the titanium alloy Ti6Al4V. It was found that the elemental and phase composition of the obtained coatings differs from the composition of the cathode. The main phase in the coatings is nanocrystalline carbide (Ti, Al) C with a cubic structure of the NaCl type. Ti0.58Al0.17C0.25 coatings deposited by ion sputtering using an arc gas plasma source are characterized by a hardness of 21 GPa. The hardness of vacuum-arc coating Ti0.65Al0.07C0.28 is closer to the hardness of the cathode – 13 GPa, which is due to the presence of α-Ti in its composition. The H/E ratio of the coatings is 1.5 times higher than that of the cathode, which is a prerequisite for high cavitation resistance. The average rate of cavitation wear of vacuum arc coating Ti0.65Al0.07C0.28 is 1.5 times lower than that of the vacuum arc coating TiN and 3 times lower than that of the uncoated Ti6Al4V alloy.
Appears in Collections: Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)

Views

Australia Australia
1
China China
356593570
Germany Germany
-1967572588
Greece Greece
1
Hong Kong SAR China Hong Kong SAR China
463
Ireland Ireland
21104
Italy Italy
1
Japan Japan
1
Lithuania Lithuania
1
Moldova Moldova
1
Peru Peru
1
Poland Poland
473518
South Korea South Korea
1
Sweden Sweden
1
Turkey Turkey
1
Ukraine Ukraine
1185804127
United Kingdom United Kingdom
4118521
United States United States
-1967572589
Unknown Country Unknown Country
8237040
Vietnam Vietnam
468

Downloads

France France
1
Germany Germany
2532779
Ireland Ireland
42204
Lithuania Lithuania
1
Peru Peru
1
Poland Poland
1
Romania Romania
1
Singapore Singapore
280
Ukraine Ukraine
22178341
United Kingdom United Kingdom
1
United States United States
-1967572587
Unknown Country Unknown Country
1
Vietnam Vietnam
1

Files

File Size Format Downloads
Bortnitskaya_jnep_5_2021.pdf 521,46 kB Adobe PDF -1942818975

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