Влияние высокоэнтропийных составляющих нитридных слоев на содержание азота и твердость вакуумно-дуговых многослойных покрытий (TiN-Cu)/(AlNbTiMoVCr)N

Abstract

Используя методы элементного анализа, рентгеноструктурных исследований и измерения микротвердости, необходимые для проведения комплексных исследований по схеме: состав – структура – свойства, исследованы возможности структурной инженерии многослойных (TiN-Cu)/(AlNbTiMoVCr)N покрытий. Установлено, что введение второго слоя из высокоэнтропийного сплава даже при относительно малом содержании составляющих элементов (до 1 мас. %) сопровождается формированием фазы на основе ГЦК решетки твердого раствора. Переход от однослойных TiN-Cu покрытий к многослойной системе (TiN-Cu)/(AlNbTiMoVCr)N сопровождается повышением относительного содержания азота в покрытии и ростом твердости, достигающей 24,5 ГПа.Застосовуючи методи елементного аналізу, рентгеноструктурних досліджень і вимірювання мікротвердості, які необхідні для проведення комплексних досліджень за схемою: склад – структура – властивості, досліджені можливості структурної інженерії багатошарових (TiN-Cu)/(AlNbTiMoVCr)N покриттів. Встановлено, що введення другого шару з високоентропійного сплаву навіть за умов відносно малого вмісту складових елементів (до 1 мас. %) супроводжується формуванням фази на основі ГЦК ґратки твердого розчину. Перехід від одношарових TiN-Cu покриттів до багатошарової системи (TiN-Cu)/(AlNbTiMoVCr)N супроводжується підвищенням відносного вмісту азоту в покритті і зростанням твердості, яка досягає значення 24,5 ГПа.An integrated research of links in the “content-structure-properties” chain in structural engineering of (TiN-Cu)/(AlNbTiMoVCr)N multilayer coatings was carried out with application of elemental and X-ray diffraction analysis as well as microhardness testing. It has been found that formation of the second layer based on a high-entropy alloy even with a relatively small content of components (below 1 wt %) leads to formation of a solid solution FCC lattice phase. Compared to TiN-Cu singlelayer coatings, the multilayer coating based on a (TiN-Cu)/(AlNbTiMoVCr)N system has an increased nitrogen content and an enhanced hardness of up to 24.5 GPa.