Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0214U005389, 0114U001918 , Науково-дослідна робота Назва роботи Дослідження процесів одержання зносостійких наноструктурних нітрідних покриттів з фільтрованої вакуумно-дугової плазми з використанням багатокомпонентних порошкових катодів на основі титану і хрому Назва етапу роботи Керівник роботи Стрельницький Володимир Євгенійович, Доктор фізико-математичних наук Дата реєстрації 19-12-2014 Організація виконавець Національний науковий центр "Харківський фізико-технічний інститут" НАН України Опис етапу Звіт про НДР: 35 с., 13 рис., 2 табл., 33 посиланя. Об'єкт дослідження - процес вакуумно-дугового осадження покриттів з багатокомпонентної плазми порошкових катодів. Мета роботи - експериментальне і теоретичне вивчення процесів синтезу, структури та властивостей нітридних покриттів, отриманих з фільтрованої вакуумно-дугової плазми порошкових катодів (на основі Ti та Cr) при подачі високовольтного імпульсного потенціалу зміщення на підкладку. Метод дослідження - рентгено-флуоресцентний аналіз, рентгенівська дифрактометрія, наноіндентування, математичне моделювання формування залишкових напружень. Проведено дослідження роботи вакуумно-дугового джерела фільтрованої плазми з експериментальними зразками порошкових багатокомпонентних катодів систем Ti-Si, Ti-Cr-Si і Ti-Cr-Si-C. Встановлено, що в штатному режимі роботи джерела плазми виникають проблеми зі стабільністю горіння вакуумно-дугового розряду, обумовлені виникненням дефектів на поверхні катодів внаслідок зменшення швидкості руху катодної плями. Застосовано новий спосіб подачі реакційного газу до вакуумної камери через джерело фільтрованої вакуумно-дугової плазми, який дозволив досягти стабільної роботи порошкових катодів під час осадження покриттів нітридів. За допомогою теоретичних розрахунків на основі концепції нелокального термопружного піку показано, що зниження температури осадження веде до істотного росту внутрішніх напружень в покритті. Встановлено, що осадження в режимі імпульсного потенціалу призводить до значно менших напружень, ніж осадження в режимі постійного потенціалу при тій же температурі. Із застосуванням нового способу подачі газу та багатокомпонентних порошкових катодів та в умовах подачі високовольтного імпульсного потенціалу зміщення на підкладку осаджені покриття Ti-Si-N. Досліджено вплив параметрів осадження на склад, структуру, та властивості покриттів Ti-Si-N. Встановлено, що вміст кремнію в покриттях може бути значно нижче, ніж в катоді. Підвищенню вмісту кремнію сприяють: виключення аргону зі складу газу, зменшення амплітуди потенціалу зміщення нижче 1 кВ, зменшення тиску азоту до рівня (3-5)·10-2 Па. З'ясовані умови, що дозволяють синтезувати наноструктурні покриття з високою твердістю. Аналіз отриманих результатів та їх обговорення з російським партнером дозволили визначити вимоги до катодів, які необхідно виготовити з метою синтезу багатокомпонентних нітридних покриттів на основі Ti та Cr зі значно поліпшеними властивостями. Дотримання цих умов дозволить більш гнучко змінювати умови осадження покриттів без погіршення стабільності роботи джерела фільтрованої плазми, зокрема - зменшити тиск азоту при осадженні, що дозволить формувати покриття з оптимальним вмістом азоту та кремнію. Виконання цих вимог та синтез покриттів заплановані на другий рік досліджень. Опис продукції У результаті досліджень отримано експериментальні та теоретичні дані про особливості процесів одержання та властивості наноструктурних нітрідних покриттів, синтезованих з фільтрованої вакуумно-дугової плазми багатокомпонентних порошкових катодів. Результати роботи оформлені у вигляді звіту та наукових статей, що присвячені розробці технології і обладнання для отримання захисних вакуумно-дугових покриттів, що можуть працювати в екстремальних умовах. Такі типи покриттів нітридів можуть знайти широке застосування у різних галузях промисловості. Основними напрямками використання пропонованої технології є зміцнення різального інструменту, лопаток компресорів газотурбінних двигунів і літаків, лопаток парових турбін, а також, пар тертя, що функціонують в екстремальних умовах. Автори роботи Аксьонов Дмитро Сергійович Васильєв Володимир Васильович Калініченко Олександр Іванович Лучанінов Олександр Андрійович Маринін Володимир Григорович Решетняк Олена Миколаївна Стрельницький Володимир Євгенійович Толмачова Галина Миколаївна Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити