ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Значительное влияние на прочность ионно-плазменных покрытий оказывает их толщина.

Проведена работа по изучению влияния толщины покрытий на их прочность. Технологические параметры работы установки выдерживались постоянными: ток испарителей из титана составлял 70А, опорное напряжение - 200В, давление азота в реакционной камере - 0,б65Па, температура образцов-свидетелей из ста­ли ХВГ при ионной бомбардировке равнялась 523К. Время конденсации изменя­лось от 15 мин. до 120 мин.

Определение толщины покрытий проводилось на оптической системе микро­твердомера ПМТ-3 по перпендикулярным срезам, полученным бездеформацион­ной электроэрозионной резкой на установке "Ажетрон".

Полученные результаты экспериментально подтверждают наличие "квази­размерного эффекта толщины", который проявляется в определённом интервале толщины, когда размер зёрен подложки становится соизмерим с толщиной конденсированного покрытия.

Средняя твёрдость у всех типов изученных инструментальных сталей с покрытиями из нитридов титана, молибдена, хрома, циркония сначала возрастает с увеличением толщины покрытий, достигает максимума в интервале 6-8 мкм, при большей толщине покрытий прочность сталей уменьшается.

Отмеченная особенность объясняется тем, что достаточно тонкие покрытия имеют достаточную пластичность, а свыше отмеченных значений толщины по­крытий на их поверхности появляются дефекты повышающие хрупкость и явля­ются инициаторами разрушения покрытий. Это подтверждается данными рентгеноструктурного анализа по значительному увеличению значений микронапря­жений с ростом толщины покрытий и данными растровой электронной микро­скопии (см. таблицу).

Уровень микронапряжений больше (3-4)Ч10^-3является критическим и приво­дит к отслоению покрытий. В связи с этим покрытия толщиной более 6-8 мкм не могут эффективно использоваться для повышения износостойкости штампового инструмента.

Таблица

Толщина покрытия - уровень микронапряжений