Пошук академічних текстів

Реєстраційний номер

0219U100460, , Науково-дослідна робота

Назва роботи

Розробка наукових основ отримання та визначення фізико-механічних властивостей нового класу наноструктурованих надтвердих жароміцних нітридних покриттів на базі високоентропійних сплавів

Керівник роботи

Воєводін Віктор Миколайович, Доктор фізико-математичних наук

Дата реєстрації

13-02-2019

Організація виконавець

Національний науковий центр "Харківський фізико-технічний інститут" НАН України

Опис

Звіт з НДР містить 54 сторінки, 15 малюнків, 15 таблиць, 40 посилань. Об'єкти дослідження - багатокомпонентні високоентропійні сплави і покриття. Мета роботи - отримання високоентропійних катодів для вакуумно-дугового осадження карбідних, оксидних та нітридних покриттів. Дослідження фізико-механічних властивостей, структурного стану, жароміцності високоентропійних покриттів. Методи досліджень - вимірювання твердості, визначення рівня пружності та межі плинності методом індентування, визначення коефіцієнтів тертя двома методами, жароміцність, рентгеноструктурні дослідження, електронна мікроскопія. Виявлено, що тверді розчини ВЕС на основі ОЦК решітки формуються при електронній концентрації меншій 7,2 ел/ат, а при електронній концентрації вище 7,66 ел/ат формуються тверді розчини на основі ГЦК решітки. Параметр решітки визначається металом, який більш тугоплавкий. Високоентропійні вакуумні покриття мають твердість залежно від складу і виду осадження від 8 до 12 ГПа. При цьому тип і параметри решітки такі ж, як в литих швидко охолоджених сплавах. Вакуумно-дугові високоентропійні покриття мають кластерну будову з розмірами 2 - 6 нм, при цьому кожен кластер відрізняється один від одного за складом. Майже для всіх ВЕС підвищення тиску азоту в камері до 0,6 Па призводить до формування текстурованих покриттів ([111]), які мають твердість 50 - 70 ГПа. Збільшення негативного потенціалу підкладки при формуванні покриття призводить до зменшення відносного вмісту легкої складової (Ti) і азоту, а також підвищенню важкої складової (Ta, Hf). В діапазоні потенціалу підкладки від -50 до -250 В має місце однофазний стан, але при -50 В це практично нетекстурований стан, а при -250 В утворюється структура [111] з найбільш високою твердістю. Відпал у вакуумі до температури 1000 °С практично не змінює твердості ВЕС, а при 1100 °С ... 1300 °С твердість трохи зменшується. Відпал на повітрі при температурі 800 °С зменшує твердість майже вдвічі.

Опис продукції

Створені наноструктурні нитридні покриття на базі високоентропійних сплавів TiZrAlVNbCrN, TiVZrNbCrN, TiZrHfNbTaN, TiZrHfNbTaYN, FeCoNiCuAlCrVN. Отримано дані щодо їх твердості, модуля пружності, кристалічної структури та фазового складу в залежності від умов формування.