Особенности изменения механических и трибологических характеристик многослойных покрытий (TiZrNbYAl)N

Авторы

  • А.И. Мухамедова Восточно-Казахстанский технический университет имени Д. Серикбаева, г. Усть-Каменогорск, Казахстан https://orcid.org/0000-0002-0316-8795
  • А.Д. Погребняк Сумский государственный университет, г.Сумы, Казахстан https://orcid.org/0000-0002-9218-6492
  • Г.К. Уазырханова Восточно-Казахстанский технический университет имени Д. Серикбаева, г. Усть-Каменогорск, Казахстан https://orcid.org/0000-0002-9817-9752
  • Б.К. Рахадилов Восточно-Казахстанский технический университет имени Д. Серикбаева, г. Усть-Каменогорск, Казахстан https://orcid.org/0000-0001-5990-7123

DOI:

https://doi.org/10.26577/RCPh.2024v90i3-09
        35 18

Ключевые слова:

многослойное покрытие, (TiZrNbYAl)N, коэффициент трения, адгезионная прочность, объём износа

Аннотация

В работе были изучены адгезионные и трибологические характеристики многослойных покрытий (TiZrNbYAl)N. Основной целью данной работы является оценка влияния количества слоев на адгезионные и трибологические характеристики покрытия (TiZrNbYAl)N, осажденные на подложки из стали 12Х18Н9Т.

Исследование распределения элементов по глубине покрытий методом оже-электронной спектроскопия показали, что химические элементы распределяются довольно равномерно по сечению покрытий и кривые распределения элементов имеют острые пики. Наличие железа в составе покрытий на глубине более 2 мкм со стороны покрытий свидетельствует о том, что увеличение электрического смещения обеспечивает надежное сцепление покрытия со стальной подложкой, которое подтверждается результатами испытания покрытий на адгезионную прочность. Увеличение времени нанесения каждого индивидуального слоя при Uпп = -100 В и Р = 4×10-3 Torr приводит к неравномерному распределению элементов по толщине покрытий и образованию сравнительно широкого переходного слоя покрытие-подложка.

Испытания адгезионной прочности покрытий показали, что все покрытия при царапании истираются, но не отслаиваются, т.е. разрушаются по когезионному механизму, связанному с пластической деформацией и образованием усталостных трещин в материале покрытия. Различные режимы покрытий соответствуют различным значением акустической эмиссии (АЭ) в зависимости от нагрузки. Определено, что покрытия полученные при Uпп = -100 В; Р = 4×10-3 Torr показали высокую адгезионную прочность и некоторую степень расслоения в области царапины при максимальной нагрузке испытания.

Результаты трибологических исследований показали, что (TiZrNbYAl)N покрытия обладают высоким коэффициентом трения, среднее значение которого равно μ = 0,85-0,95. Такие значения могут быть объяснены высокой шероховатостью треков износа за счет когезионного разрушения покрытий.

Биографии авторов

А.И. Мухамедова, Восточно-Казахстанский технический университет имени Д. Серикбаева, г. Усть-Каменогорск, Казахстан

автор-корреспондент, PhD докторант специальности 8D05301-Техническая физика; Восточно-Казахстанский технический университет имени Д. Серикбаева; г.Усть-Каменогорск, Казахстан. email: aminamukhamedova17@gmail.com

А.Д. Погребняк, Сумский государственный университет, г.Сумы, Казахстан

докт.физ.-мат.наук, проф., Сумский государственный университет, г.Сумы, Казахстан, email: alexp@i.ua

Г.К. Уазырханова , Восточно-Казахстанский технический университет имени Д. Серикбаева, г. Усть-Каменогорск, Казахстан

PhD, доцент, Восточно-Казахстанский технический университет имени Д. Серикбаева, г. Усть-Каменогорск, Казахстан, email: guazyrhanova@mail.ru

Б.К. Рахадилов, Восточно-Казахстанский технический университет имени Д. Серикбаева, г. Усть-Каменогорск, Казахстан

Восточно-Казахстанский технический университет имени Д. Серикбаева, г. Усть-Каменогорск, Казахстан. email: bor1988@mail.ru

Загрузки

Как цитировать

Мухамедова, А., Погребняк, А. ., Уазырханова , Г., & Рахадилов, Б. . (2024). Особенности изменения механических и трибологических характеристик многослойных покрытий (TiZrNbYAl)N. Вестник. Серия Физическая (ВКФ), 90(3), 70–76. https://doi.org/10.26577/RCPh.2024v90i3-09

Выпуск

Раздел

Физика конденсированного состояния и проблемы материаловедения. Нанонаука