Роль структуры и фазового состава в формировании физико-механических и трибологических свойств пленок на основе TiN канд. техн. наук (стр. 5 )

Таблица 4

Трибологичекие свойства пленок на основе TiN, сформированных ЭДИ

ТехП	Дm, мг	,∙10-5 мг∙Н-1∙м-1	, ∙10-4 мм3∙Н-1∙м-1	∙10-8, мм3∙Н-1∙м-1	VК ∙10-3, мм∙с-1	f	Мтр, н∙м
Р, Па	0,6	62,2	71,09	1,68	12,09	1,47	0,18	0,22
0,8	12,0	13,71	1,40	4,52	1,15	0,15	0,18
1,0*	2,85	3,54	0,92	0,18	0,51	0,08	0,10
1,2	3,24	4,16	1,05	0,25	0,58	0,09	0,12
1,4	5,95	6,80	1,07	5,39	1,20	0,14	0,17
Iд, А	90	5,55	6,34	1,37	2,97	1,04	0,16	0,19
100	54,15	61,89	3,07	11,60	1,46	0,17	0,21
Uсм, В	80	28,95	33,09	1,42	5,22	1,19	0,20	0,24
100	5,65	6,46	1,76	2,65	1,00	0,15	0,18
150	4,45	5,09	1,21	0,29	0,64	0,13	0,16
250	33,8	38,63	1,90	4,17	1,12	0,12	0,15
L, мм	400	42,95	49,09	1,43	3,92	1,11	0,12	0,14
360	35,75	40,86	1,25	1,30	0,84	0,10	0,12
330	29,52	33,74	1,12	0,91	0,77	0,09	0,11
300	5,60	6,40	1,08	0,23	0,55	0,08	0,10
N2, %	30	13,2	15,09	5,13	26,07	1,78	0,12	0,14
50	5,05	5,77	1,25	21,16	1,69	0,09	0,13
70	3,20	3,66	1,11	5,24	1,19	0,08	0,12

*1,0 Па; 80 А; 200 В; 270 мм; 90 %

РЕФЕРАТ

Установлены закономерности влияния структурных и фазовых характеристик и напряжений в пленках на основе TiN, изменяемых под влиянием технологических и температурных параметров процесса электродугового испарения, на их физико-механические и трибологические характеристики, изнашивающую способность пленки по отношению к контртелу. Выявлено, что в низкотемпературной области осаждения для получения нанокристаллической пленки с уникальным комплексом физико-механических (Е=424 ГПа; Н=34 ГПа; Н/Е=0,08; HUp13/Е*2=0,21 ГПа и Wе=58 %) и трибологических (f=0,08; Мтр=0,10 н∙м; ∆m=2,85 мг; = 3,54∙10-5 мг∙Н-1∙м-1 и =0,92∙10-4 мм3∙Н-1∙м-1) характеристик, минимальной изнашивающей способностью пленки ( = 0,18∙10-8 мм3∙Н-1∙м-1 и VК=0,51∙10-3 мм∙с-1) необходимо не только оптимальное сочетание технологических и температурных условий ее осаждения, но и оптимальное сочетание структурных характеристик и фазового состава пленки.

Ключевые слова: технологические и температурные параметры формирования, структурные и фазовые изменения в пленках на основе TiN, электродуговое испарение, электронно-микроскопическое исследование, рентгендифракционный фазовый анализ, механические и трибологические испытания пленок, оптимальный интервал технологических параметров, уникальный комплекс свойств.

Kameneva A. L.

Structure and phase composition of TiN based films and their role in the formation of mechanical, tribological and corrosion properties films.

ABSTRACT

The regularities of the influence of structural and phase characteristics and stresses in the TiN-based films is influenced by technological and thermal parameters of the arc evaporation on their physico-mechanical and tribological properties, wear ability of the film relative to the rider have been established. It is revealed that for reception of the nanocrystalline film with a unique complex physicomechanical (Е=424 ГПа, Н=34 ГПа, Н/Е=0,08, HUp13/Е*2=0,21 ГПа и Wе=58 %), tribological (f=0,08, Мтр=0,10 н∙м, ∆m=2,85 мг, = 3,54∙10-5 мг∙Н-1∙м-1 и =0,92∙10-4 мм3∙Н-1∙м-1) properties and the minimum wearing out ability of a film ( = 0,18∙10-8 мм3∙Н-1∙м-1 и VК=0,51∙10-3 мм∙с-1) in the low-temperature region of the deposition must be an optimal combination of structural characteristics and the phase composition, sub-optimal technological and temperature the conditions of deposition.

Keywords: process and temperature parameters of formation, structural and phase changes in the TiN-based films arc evaporation, electron microscopic examination, X-ray diffraction phase analysis, mechanical and tribological tests of films, the optimum range of technological options, a unique set of properties.