ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 2 2023 68 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ In-situ анализ многослойных покрытий ZrN/CrN в процессе термического воздействия Андрей Воронцов 1, а, *, Андрей Филиппов 1, b, Николай Шамарин 1, c, Евгений Москвичев 1, d, Ольга Новицкая 1, e, Евгений Княжев 1, f, Юлия Денисова 2, g, Андрей Леонов 2, h, Владимир Денисов 2, i 1 Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, пр. Академический, 2/4, г. Томск, 634055, Россия 2 Институт сильноточной электроники СО РАН, пр. Академический, 2/3, г. Томск, 634055, Россия a https://orcid.org/0000-0002-4334-7616, vav@ispms.ru, b https://orcid.org/0000-0003-0487-8382, andrey.v.fi lippov@yandex.ru, c https://orcid.org/0000-0002-4649-6465, shnn@ispms.ru, d https://orcid.org/0000-0002-9139-0846, em_tsu@mail.ru, e https://orcid.org/0000-0003-1043-4489, nos@ispms.tsc.ru, f https://orcid.org/0000-0002-1984-9720, zhenya4825@gmail.com, g https://orcid.org/0000-0002-3069-1434, yukolubaeva@mail.ru, h https://orcid.org/0000-0001-6645-3879, laa-91@yandex.ru, i https://orcid.org/0000-0002-5446-2337, volodyadenisov@yandex.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2023 Том 25 № 2 с. 68–80 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2023-25.2-68-80 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.45.038.7 История статьи: Поступила: 15 марта 2023 Рецензирование: 22 марта 2023 Принята к печати: 28 марта 2023 Доступно онлайн: 15 июня 2023 Ключевые слова: Покрытие Нитриды Фазовый состав РСА КЛТР Напряжения Финансирование Работа выполнена при финансовой поддержке Российской Федерации в лице Министерства науки и высшего образования (проект № 075-152021-1348) в рамках мероприятия № 1.1.16. Благодарности Исследования частично выполнены на оборудовании ЦКП «Структура, механические и физические свойства материалов» (соглашение с Минобрнауки № 13.ЦКП.21.0034). АННОТАЦИЯ Введение. Современные твердые покрытия сочетают в себе разные свойства, такие как высокая твердость, износостойкость, коррозионная стойкость. В настоящее время послойно нанесённые нитриды циркония и хрома являются перспективными материалами для твердых покрытий. Однако процесс нанесения многослойных покрытий не описан в литературе в достаточном для понимания всех происходящих процессов объеме. Проблема заключается в сложности нанесения толстых слоев многослойных многокомпонентных покрытий с различными физическими характеристиками компонент покрытия. В первую очередь это касается коэффициента линейного теплового расширения (КЛТР). Поскольку процесс нанесения и эксплуатации покрытий заключается в термическом воздействии, то компоненты покрытия с разным КЛТР со временем будут подвержены растрескиванию и дальнейшему разрушению, что приводит к выходу изделий из строя. Целью работы является in-situ исследование многослойных покрытий ZrN/CrN посредством рентгеноструктурного анализа с использованием синхротронного излучения и изучение качественного поведения микронапряжений многослойных покрытий, полученных плазменно-ассистированным вакуумно-дуговым методом на подложку из сплава ВК8 при термическом воздействии до 750 °С. Методика исследования. В работе исследованы образцы покрытий из нитридов хрома и циркония, нанесенные на подложки из твердого сплава ВК8. Основополагающим методом в работе является рентгеноструктурный анализ с использованием синхротронного излучения. Применены наиболее распространенные методики для изучения характеристик многослойных покрытий, таких как коэффициент линейного температурного расширения, и качественное определение микронапряжений II рода исследуемых покрытий. Результаты и их обсуждение. Результатом является обеспечение возможности определения в процессе нагрева изменений характеристик многослойных покрытий, таких как изменение параметра кристаллической решетки каждой из компонент покрытия по отдельности, возможности определения коэффициента теплового расширения компонент покрытия и качественного определения микронапряжений, а также возможности формирования рекомендаций на основе проведенного анализа к дальнейшему применению технологии нанесения многослойных покрытий с заданными характеристиками. Для цитирования: In-situ анализ многослойных покрытий ZrN/CrN в процессе термического воздействия / А.В. Воронцов, А.В. Филиппов, Н.Н. Шамарин, Е.Н. Москвичев, О.С. Новицкая, Е.О. Княжев, Ю.А. Денисова, А.А. Леонов, В.В. Денисов // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2023. – Т. 25, № 2. – С. 68–80. – DOI: 10.17212/1994-6309-2023-25.2-68-80. ______ *Адрес для переписки Воронцов Андрей Владимирович, м.н.с. Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, пр. Академический, 2/4, 634055, г. Томск, Россия Тел.: 8 (983) 239-34-17, e-mail: vav@ispms.ru
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1