OBRABOTKAMETALLOV Vol. 24 No. 1 2022 91 MATERIAL SCIENCE метров как по шероховатости, так и по объему в расчете на единицу площади. Для этого в ГОСТ Р ИСО 25178-2–2014 предусмотрено определение объёма пустот и пиков, а также материала, образующего ядро поверхности. Объем пустот значительно увеличивается в области впадин для покрытий системы ZrCrN (параметр Vvv увеличивается в 2,25–3,75 раза по сравнению с покрытием ZrN, в 1,13–1,88 раза по сравнению с покрытием ZrN) и ядра поверхности (параметр Vvc увеличивается в 1,34–1,49 раза по сравнению с покрытием ZrN, в 1,12–1,24 раза по сравнению с покрытием ZrN) (рис. 3, а). Объем материала также увеличивается в области пиков для покрытий системы ZrCrN (параметр Vmp увеличивается в 2,88–5,25 раза по сравнению с покрытием ZrN, в 1,77–3,23 раза по сравнению с покрытием ZrN) и ядра поверхности (параметр Vmc увеличивается в 1,31–1,38 раза по сравнению с покрытием ZrN, в 1,21–1,29 раза по сравнению с покрытием ZrN) (рис. 3, б). Увеличение объема пустот (Vvv) в области впадин и материала в области пиков (Vmp) указывает на то, что покрытия системы CrZrN содержат большее количество выступов и впадин на единицу площади по сравнению с покрытиями CrN и ZrN. Это количественно согласуется с результатами определения параметров шероховатости. В то же время на основе выполненной оценки можно видеть, что объемы выступов превышают объемы пустот во впадинах. Но если рассматривать ядро поверхности, тогда становится очевидно, что в этой области пустот (Vvc) больше, чем выступов (Vmc). С использованием высокоразрешающей растровой электронной микроскопии изучены поверхности покрытий. Видно, что морфология покрытий CrN (рис. 4, а) и ZrN (рис. 4, б) существенно различается. Покрытие CrN характеризуется нанокристаллической структурой. Для покрытия ZrN в рассматриваемом случае зерен не выявлено, поверхность неоднородная по рельефу, что согласуется с исследованием ее шероховатости. Многослойное покрытие ZrCrN-1 (рис. 4, в) по морфологии поверхности подобно ZrN. Это обусловлено тем, что его верхний слой является нитридом циркония. Морфология поверхности покрытий ZrCrN-2–ZrCrN-4 представлена более мелкими элементами, однако ввиду наноразмерной величины их трудно разделить на конкретные элементы. Как видно на поперечном сколе покрытия ZrCrN-1 (рис. 5, а), оно является многослойным со средней толщиной слоев ~100 нм. Планарность слоев немного неравномерная, дефектов в виде пор или расслоений не наблюдается, граница с подложкой также без дефектов. Всего сформировано 72 чередующихся слоя. На поперечном сколе покрытий ZrCrN-2–ZrCrN-4 (рис. 5, б–г) также видно, что они харак- а б Рис. 3. Объем пустот (а) и материала (б) в расчете на единицу площади покрытий: CrN (1), ZrN (2), ZrCrN-1 (3), ZrCrN-2 (4), ZrCrN-3 (5), ZrCrN-4 (6) Fig. 3. Void volume (a) and material volume (б) per unit area of coatings: CrN (1), ZrN (2), ZrCrN-1 (3), ZrCrN-2 (4), ZrCrN-3 (5), ZrCrN-4 (6)
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1