Характеристика, свойства и применение современных износостойких наноструктурных покрытий. Методы нанесения покрытий, химические (CVD) и физические (PVD) методы осаждения. Эмпирическое уравнение Холла-Петча. Методы анализа и аттестации покрытий.
Использование износостойких, коррозионностойких, жаростойких, теплоизоляционных и других видов покрытий позволяет резко сократить потерн металлов, расход ресурсов на их возмещение и даст возможность повысить качество, надежность и долговечность машин, оборудования и сооружений. Повышение технического уровня и качества машин - важнейший резерв роста производительность труда, экономии всех видов ресурсов и основа научно-технического прогресса Износостойкие покрытия широко используются в инструментальной промышленности для повышения работоспособности режущего инструмента. Важным и наиболее эффективным направлением совершенствования износостойких покрытий на основе нитрида титана TiN является их упрочнение за счет изменения химического состава, что достигается путем введения легирующих элементов (Zr, Сг, Al, Si, С, В и др.), изменения состава смеси реакционных газов (добавки азота, ацетилена или кислорода), совершенствования оборудования для нанесения покрытии и за счет сочетания указанных методов. Специфические свойства наноструктурных покрытий во многом обусловлены особенностью их структуры: высокая объемная доля границ раздела и сильная энергия связи соседних фаз, отсутствие дислокации внутри нанокристаллитов, осуществление деформации по типу зернограничного проскальзывания, присутствие межкристаллитных аморфных прослоек; изменение взаимной растворимости компонентов в фазах внедрения. При использовании современных установок, позволяющих оптимизировать покрытие под конкретные условия обработки, возможно еще более значительное увеличение стойкости по сравнению с непокрытым инструментом. Твердость покрытий TiN, нанесенных в магнетроне с замкнутым магнитным полем составляет 30 ГПа (I) Однако, покрытия TiN имеют высокий коэффициент трения, на стадии приработки он достигает значения ?М = 0,9. Для покрытий на основе карбонитрида титана Ti(C,N), полученных этим же метолом, где в качестве источника углерода использовалась графитовая мишень, также характерна столбчатая структура. Большая микротвердость покрытия Ti(C,N) по сравнению с TiN возможна за счет меньшего размера зерен и многослойной структуры, в которой границы раздела между слоями могут служить препятствиями для движения дислокации. Ti(C,N) это значение составило 5,8 * 10-7 мм3/(м*Н) [1], когда для покрытий TiN значение износа равно 26 * 10-7 мм3/(м*Н). Метолы нанесения путем осаждения делятся на две большие группы: фтическне (PVD) и химические (CVD) Внутри этих двух основных групп существует довольно большое количество разновидностей Кроме того, применяются комбинированные методы или методы с поддержкой или активацией от других источников энергии.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
