Материал: Изучение функциональных свойств многослойных пленок на основе двух- и трехкомпонентных нитридов тугоплавких металлов и их соединений с легкоплавкими металлами и неметаллами

Методы формирования слоев МП: магнетронное распыление, электродуговое испарение, комбинирование данных методов.

Материал и размеры тестовых образцов:

–12×10×5, 3×3×2 мм – из быстрорежущей стали Р6М5;

–3×3×2 мм – из нержавеющей стали 12Х18Н10Т;

–10×12×3, 3×3×2 мм – из твердого сплава ВК8 (см. табл. 1.1).

Элементный состав, метод изготовления и закрепления многоком-

понентных композитных мишеней:

–76,0 % Ti+4,0 % B+20 % Si – высокотемпературный синтез под давлением (ВСД), прижатие к корпусу магнетрона вакуумной двухкамерной установки МР без непосредственного контакта с охлаждающей водой.

–55,2 % Ti+24,8 % B+20 % Si – самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС), прижатие к корпусу магнетрона с непосредственным контактом с охлаждающей водой.

19

2. МЕТОДИКИ ИЗУЧЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВОЙСТВ МНОГОСЛОЙНЫХ ПЛЕНОК НА ОСНОВЕ ДВУХ-, ТРЕХ-

И МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СЛОЕВ И УПРОЧНЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ

2.1. МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ АДГЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ

СФОРМИРОВАННЫХ МНОГОСЛОЙНЫХ ПЛЕНОК НА ОСНОВЕ

ДВУХ-, ТРЕХ- И МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СЛОЕВ

Адгезионную прочность МП, осажденных МР, ЭДИ, ЭДИ+МР, оценивают вдавливанием различных инденторов. Большинство слоев или МП на их основе хорошо сопротивляются нормальным нагрузкам, что обусловлено высокой аксиальной текстурой и сжимающими напряжениями. Скалывания или отслаивания слоев и МП в целом в большинстве случаев не наблюдается. Метод прямого отрыва МП от подложки также не дает количественных результатов, так как их адгезионная прочность

сподложкой выше прочности сцепления клеевого соединения на основе смол. Для оптимизации процесса осаждения слоев МП с высокой адгезионной прочностью используются различные методы ее оценки. Сравнительная характеристика адгезии МП к подложке и адгезии слоев МП, нанесенных при разных режимах осаждения, осуществляется по трем признакам: отслаивание не наблюдается, имеются отдельные участки отслаивания, полное отслаивание.

Методика оценки адгезионной прочности пленки в соответствии со стандартом VDI-3198, Германия. Адгезия определяется по совместной локальной пластической деформации слоя (или МП) и подложки путем внедрения индентора твердомера Роквелла (алмазный конус) при нагрузке на индентор 1471 Н в образец-свидетель со слоем или МП и последующей визуальной оценкой результата индентации по шестибалльной шкале (балл HF-1 соответствует наивысшей адгезионной прочности).

Метод скрабирования – метод поперечных насечек (метод решетки)

сиспользованием адгезиметра ELCOMETER 107. После нанесения насечек

поверхность слоя или МП очищается мягкой кистью для удаления чешуек. Наклеивается, а затем снимается подходящая липкая лента в соответствии с требованиями применяемого стандарта, после чего адгезионная прочность слоя (или МП) оценивается по табл. 2.1.

20