CONTROL METHODS FOR STRUCTURAL STATE OF PROTECTIVE VACUUM-ARC COATINGS
Abstract
The paper has investigated two methods pertaining to formation of protective nano-structural vacuum coatings while using separated plasma flows. A comparatively technologically simple control method for crystallite size in the direction of coating growth has been developed in the paper. The method is based on the deposition of individual thin layers of high-melting compounds of transition metals from separated plasma flows and periodical bombardment of condensates formed by an ion flow. The executed X-ray diffraction analysis has shown that an application of the given method makes it possible to reduce size of a coherent-scattering area up to 10–15 nm and ensure an increase of micro-hardness and corrosion resistance of the deposited coatings. Nano-crystalline Ti–Cr–N coatings with crystallite size of 10–20 nm have been obtained while applying a vacuum-arc deposition technique from separated plasma flows. The paper demonstrates that purposeful alloying improves operational coating properties that allows to use the coatings as protective layers which are deposited on the working surfaces of cutting tools.
About the Authors
S. D. Latushkina
Physical-Engineering Institute of the NAS of Belarus
Belarus
Belarus
A. G. Zhizhchenko
Physical-Engineering Institute of the NAS of Belarus
Belarus
Belarus
O. I. Gapanovich
Physical-Engineering Institute of the NAS of Belarus
Belarus
Belarus
O. Yu. Piskunova
Belarusian State Technological University
Belarus
Belarus
References
1. Boxman, R. L. Vacuum arc deposition: early history and recent developments / R. L. Boxman // Proc. of the XIX-th ISDEIV. – 2000. – P. 1–8.
2. Deposition of (Ti,Al)N films by filtered cathodic vacuum arc / Y. H. Cheng [et al.] // Thin Solid Films. – 2000. – Vol. 379. – Р. 76–82.
3. Латушкина, С. Д. Формирование защитных ваку-умно-плазменных покрытий с градиентной структурой / С. Д. Латушкина, А. Г. Жижченко // Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня: мате-риалы XII Междунар. науч.-практ. конф. – Санкт-Петербург, 2010. – С. 272–277.
4. Соотношение Холла – Петча в нано- и микрокри-сталлических металлах, полученных методом интенсивного пластического деформирования / А. В. Нохрин [и др.] // Физика границ зерен в металлах, сплавах и керамиках. Вестник Нижегородского университета имени Н. И. Лобачевского. – 2010. – № 5 (2). – С. 142–146.
5. Способ нанесения многослойного коррозионностойкого покрытия : пат. Респ. Беларусь № 10204 / А. К. Вершина [и др.]. − 2008.
6. Hasegawa, H. Effects of second metal contents on mi-crostructure and micro-hardness of ternary nitride films syn-thesized by cathodic arc method / H. Hasegawa, T. Suzuki // Surf. Coat. Technol. – 2004. – Vol. 188−189. – P. 234−240.
7. Нанокомпозитные защитные покрытия, осаждаемые из потоков сепарированной плазмы / Д. В. Куис [и др.] // Литье и металлургия. – 2011. – № 3. – С. 33–36.
8. Григорьев, С. Н. Методы повышения стойкости режущего инструмента / С. Н. Григорьев. – М. : Машиностроение, 2009. – 368 с.
9. Структура и твердость T–N и Ti–S–N покрытий, осажденных из фильтрованной вакуумно-дуговой плазмы / В. А. Васильев [и др.] // Вопросы атомной науки и техники. – 2009. – № 2. – С. 173–180.
10. Слоистые Ti–Cr–N покрытия, получаемые методом вакуумно-дугового осаждения / Ю. В. Кунченко [и др.] // ВАНТ. Сер. Физ. рад. поврежд. и рад. материало-вед. – 2007. – № 2 (90). – С. 203–214.
Review
For citations:
Latushkina S.D., Zhizhchenko A.G., Gapanovich O.I., Piskunova O.Yu. CONTROL METHODS FOR STRUCTURAL STATE OF PROTECTIVE VACUUM-ARC COATINGS. Science & Technique. 2013;(4):28-31. (In Russ.)
Views:
1598
Email this article 