ДОСЛІДЖЕННЯ СТРУКТУРИ І ФАЗОВОГО СКЛАДУ ІОННО- ПЛАЗМОВИХ ПОКРИТТІВ

The method of applying plasma coatings by the vacuum arc method is widespread in the practice of enterprises in order to increase the reliability and durability, as well as to restore machine parts and structures. The considered method is distinguished by good adhesion of the applied material to the substrate, high speed of coating deposition. Plasma coatings are characterized by the occurrence of significant residual stresses, the magnitude and sign of which depend on the technological parameters of coating deposition. At present, there are no fundamental studies of the stress state for plasma coatings of complex composition, which makes it difficult to obtain coatings with a given structure and properties. To solve this problem by X-ray diffraction analysis, the phase composition, texture and stress state in coatings based on Ti-N, Cr-N, Ti-Cr-N systems obtained by plasma deposition were studied, the thickness of which varied depending on the deposition time (5- 15 minutes). When identifying the structure, surveys were carried out in a certain range of angles. The revealed phases (TiN, Cr2N) exhibit texture and significant compressive stresses reaching ~ 3 GPa. The factors influencing the level of residual stresses are discussed, and a model of the formation of a stressed state in titanium and chromium nitride coatings is proposed. It was found that the development of the structure of the films, the substructure of grains and their preferential orientation, as well as the stress state, are interrelated and determined by the specific technological parameters of coating.
Методом структурного анализа исследованы фазовый состав, текстура и напряженное состояние в покрытиях на основе систем Ti-N, Cr-N, Ti-Cr-N, полученных методом плазменного осаждения. В выявленных фазах (TiN, Cr2N) обнаружена текстура и значительные сжимающие напряжения, достигающие ~ 3 ГПа. Проанализированы факторы, влияющие на уровень остаточных напряжений, предложена модель формиро-вания напряженного состояния в покрытиях нитрида титана и хрома.
Методом структурного аналізу досліджено фазовий склад, текстура і напружений стан в покриттях на основі систем Ti-N, Cr-N, Ti-Cr-N, отриманих методом плазмового осадження. Метод нанесення плазмових покриттів вакуумно-дуговим способом широко застосовується в практиці підприємств з метою підвищення надійності і довговічності, а також відновлення деталей машин і конструкцій. У досліджених фазах (TiN, Cr2N) виявлена текстура і значні стискаючі напруження, що досягають ~ 3 ГПа. Проаналізовано фактори, що впливають на рівень залишкових напружень, запропонована модель формування напруженого стану в покриттях нітриду титану і хрому.