ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Время конденсации оказывает значительное влияние на фазовый состав и структурное состояние ионно-плазменных покрытий.

Оценка количественного содержания нитридо-титановой фазы в покры­тиях проводилась с использованием данных по интегральной интенсивности рентгеновских отражений в заданном интервале дифракционных углов мето­дом рентгеноструктурного анализа.

Определение структурной формулыti _n n _m, а также параметров элемен­тарной ячейки в разных кристаллографических направлениях проводилось методами рентгеноструктурного анализа с использованием низкотемпера­турной рентгенографии. По полученным данным параметр кристаллической решётки в направлении [110] равен 0,4352 нм, в направлении [110] 0,4198 нм при табличном значении параметра 0,4249 нм. Структурная формула близка к значениямti _0,8 n _0,9,что незначительно отличается от стехиометрического состава нитрида титана.

Увеличение времени конденсации с 15 минут до 120 минут приводит к повышению твёрдости покрытий на10hrc,что связано с изменением фазо­вого состава покрытий и их структурного состояния. В частности, с увеличе­нием времени конденсации и соответственно толщины покрытий, растёт ко­личество нитридо-титановой фазы, что подтверждают данные рентгеност­руктурного анализа.

Из полученных результатов следует, что с увеличением времени конден­сации от 15 до 120 минут количество нитрида титана возрастает в среднем в два раза.

При увеличении времени конденсации больше 60 минут роль поверхно­сти подложки, как источника центров конденсации покрытий, полностью те­ряет своё значение, так как покрытие становится достаточно большой тол­щины, порядка 6 мкм и центры осаждения последующих слоев покрытий имеют практически постоянную величину.

Изменение физического фактора большеуглового отражения характери­зует наличие в покрытиях микронапряжений, величина которых резко воз­растает до 30 минут конденсации покрытий, затем наблюдается их уменьше­ние.

Наблюдаемое изменение микронапряжений в покрытиях хорошо согласу­ется с данными рентгеновского фазового анализа. При времени конденсации 15-30 минут проходит активное формирование карбидов титана в результате направленных диффузионных потоков углерода, которые являются центрами микродеформаций в покрытиях и приводят к наблюдаемому росту микрона­пряжений. Увеличение толщины покрытий с ростом времени конденсации понижает роль карбидной фазы, и величина микронапряжений уменьшается.

Таким образом, из приведённых результатов по изучению микрострукту­ры нитридо-титановых покрытий на сталях типа ХВГ следует, что хорошее сочетание физико-механических свойств и структуры покрытий получены при времени конденсации в течение 40-60 минут при толщине покрытий 6-8 мкм.