Tribotechnical Properties of (TiZr)N/(TiSi)N Multilayer Coatings with Nanometer Thickness
No Thumbnail Available
Date
2019
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Sumy State University
Article
Date of Defense
Scientific Director
Speciality
Date of Presentation
Abstract
Досліджено триботехнічні характеристики багатошарових нітридних покриттів (TiZr)N/(TiSi)N,
отриманих методом вакуум-дугового осадження при кімнатній температурі. Проведено аналіз впливу
умов осадження покриттів на механічні та трибологічні властивості покриттів з різними періодами
модуляції (загальна товщина двошарового шару) цієї структури: у 1-й серії з λ близько 20.4 нм, у 2-й
серії з λ ≈ 43,9 нм, і в 3-й серії зразків формувалося покриття товщиною λ ≈ 137 нм. Результати зносу
були досліджені, і вони свідчать про те, що багатоелементні нітридні покриття зношуються за абразивним механізмом. Інтенсивність зносу в покриттях з кількістю шарів 360 (період λ = 20,4 нм) у 2 рази
нижча, ніж в покриттях з 89 шарами (період λ = 137 нм). Значення коефіцієнта тертя під час випробувань становили 0,79-0,82. Твердість покриттів становила HV0.05 = 37.6 ГПа для зразків першої серії,
HV0.05 = 31.2 ГПа для зразків другої серії та HV0.05 = 26.5 ГПа для зразків третьої серії.
The tribotechnical characteristics of (TiZr)N/(TiSi)N nitride multilayer coatings obtained by the method of vacuum-arc deposition at room temperature were investigated. The analysis of the influence of the deposition conditions on the mechanical and tribological properties of coatings with different modulation periods (total bilayer thickness) of this structure was carried out: in the 1st series λ about 20.4 nm, in the 2nd series with λ ≈ 43.9 nm, and in the 3d series of samples the coating was formed with a thickness of λ ≈ 137 nm. The results of wear were investigated, and they indicate that multi-element nitride coatings wear out by abrasive mechanism. The intensity of wear in coatings with the number of layers 360 (period λ = 20.4 nm) is 2 times lower than in coatings of 89 layers (period λ = 137 nm). The values of the friction coefficient were 0.79-0.82 during tests. Coating hardness was HV0.05 = 37.6 GPa for the samples of series 1, HV0.05 = 31.2 GPa for the second series, and HV0.05 = 26.5 GPa for the samples of series 3.
The tribotechnical characteristics of (TiZr)N/(TiSi)N nitride multilayer coatings obtained by the method of vacuum-arc deposition at room temperature were investigated. The analysis of the influence of the deposition conditions on the mechanical and tribological properties of coatings with different modulation periods (total bilayer thickness) of this structure was carried out: in the 1st series λ about 20.4 nm, in the 2nd series with λ ≈ 43.9 nm, and in the 3d series of samples the coating was formed with a thickness of λ ≈ 137 nm. The results of wear were investigated, and they indicate that multi-element nitride coatings wear out by abrasive mechanism. The intensity of wear in coatings with the number of layers 360 (period λ = 20.4 nm) is 2 times lower than in coatings of 89 layers (period λ = 137 nm). The values of the friction coefficient were 0.79-0.82 during tests. Coating hardness was HV0.05 = 37.6 GPa for the samples of series 1, HV0.05 = 31.2 GPa for the second series, and HV0.05 = 26.5 GPa for the samples of series 3.
Keywords
вакуумне дугове осадження, багатошарові нітридні покриття, структура, коефіцієнт тертя, твердість, vacuum arc deposition, multilayer nitride coatings, structure, friction coefficient, hardness
Citation
Tribotechnical Properties of (TiZr)N/(TiSi)N Multilayer Coatings with Nanometer Thickness [Текст] = Триботехнічні властивості багатошарових покриттів (TiZr)N/(TiSi) N з нанометровою товщиною / V.M. Beresnev, S.V. Lytovchenko, D.V. Horokh [et al.] // Журнал нано- та електронної фізики. - 2019. - Т. 11, № 5. - 05037. - DOI: 10.21272/jnep.11(5).05037.