Formation of ZrNbN coatings by vacuum arc method | Izvestiya vuzov. Fizika. 2019. № 6. DOI: 10.17223/00213411/62/6/31

Formation of ZrNbN coatings by vacuum arc method

ZrNbN coatings with different concentration of niobium were deposited by a vacuum arc method. The researches of elemental and phase composition of the obtained coatings, their structure and properties were carried out. The influence of parameters of the arc discharge with niobium cathode on elemental composition of the coating was defined. The dependences of physical, mechanical and tribological properties on concentration of niobium in ZrNbN coating were revealed. It is shown that ZrNbN coating with niobium concentration of 9.8 at. % has the best properties: high hardness up to 39.4 GPa, low roughness (to 0.03 μm), rather low coefficient of friction (to 0.43), low wear factor (to 9.4·10^-6 mm³/N·m).

Download file

Counter downloads: 113

Keywords

wear resistance, friction coefficient, elemental and phase composition, nanocrystalline structure, properties, arc discharge, alloying element, ZrNbN coatings, vacuum arc deposition, износостойкость, коэффициент трения, элементный и фазовый состав, нанокристаллическая структура, свойства, дуговой разряд, легирующий элемент, ZrNbN-покрытие, вакуумно-дуговое осаждение

Authors

Name	Organization	E-mail
Krysina O.V.	Institute of High Current Electronics SB RAS	krysina_82@mail.ru
Shugurov V.V.	Institute of High Current Electronics SB RAS	shugurov@opее.hcei.tsc.ru
Prokopenko N.A.	Institute of High Current Electronics SB RAS	nick08_phantom@mail.ru
Petrikova E.A.	Institute of High Current Electronics SB RAS	elizmarkova@yahoo.com
Tolkachev O.S.	Institute of High Current Electronics SB RAS	ost4@tpu.ru
Denisova Yu.A.	Institute of High Current Electronics SB RAS	yukolubaeva@mail.ru

Всего: 6

References

Крысина О.В., Шугуров В.В., Прокопенко Н.А. и др. // Изв. вузов. Физика. - 2019. - Т. 62. - № 5. - С. 106-111.

Месяц Г.А. Эктоны в вакуумном разряде: пробой, искра, дуга. - М.: Наука, 2000. - 424 с.

Шугуров В.В., Коваль Н.Н., Прокопенко Н.А. // Изв. вузов. Физика. - 2015. - Т. 58. - № 9/2. - С. 283-286.

Додонов А.И., Башков В.М. Получение электродуговой плазмы в криволинейном плазмоводе и нанесение покрытия на подложку // Патент на изобретение RU 97/00106 (04.04.1997).

Коваль Н.Н., Иванов Ю.Ф., Лопатин И.В. и др. // Российский химич. журн. - 2013. - Т. LVII. - № 3-4. - С. 121-133.

Krysina O.V., Koval N.N., Lopatin I.V., et al. // J. Phys.: Conf. Series. - 2016. - V. 669. - P. 012032.

Kalushevich A.A., Koval N.N., Denisov V.V., et al. // Изв. вузов. Физика. - 2012. - Т. 55. - № 12/3. - С. 118-122.

Котов Ю.С., Беляев Г.Я. // Вестник Белорусско-Российского университета. - 2013. - № 2 (39). - С. 63- 70.

Погребняк А.Д., Рогоз В.М., Бондар О.В. и др. // Физикохимия поверхности и защита материалов. - 2016. - Т. 52. - № 5. - С. 488-499.

Бецофен С.Я., Петров Л.М., Ильин А.А. и др. // Поверхность, рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2004. - № 1. - С. 39-45.

Погребняк А.Д., Соболь О.В. и др. // Письма в ЖТФ. - 2009. - Т. 35. - Вып. 19. - C. 103-110.

Соболь О.В., Андреев А.А., Горбань В.Ф. и др. // ЖТФ. - 2016. - Т. 86. - Вып. 7. - С. 100- 103.

Musil J. // Surf. Coat. Technol. - 2012. - V. 207. - P. 50-65.

Musil J., Zeman P., Hrubý H., Mayrhofer P.H. // Surf. Coat. Technol. - 1999. - V. 120-121. - P. 179-183.

Krysina O.V., Ivanov Yu.F., Goncharenko I.M., et al. // High Temp. Mater. Proces. - 2013. - V. 17(2-3). - P. 153-160.

Ivanov Yu.F., Koval N.N., Krysina O.V., et al. // Surf. Coat. Technol. - 2012. - V. 207. - P. 430-434.

Наноструктурные покрытия / под ред. А. Кавалейро, Д. де Хоссона. - М.: Техносфера, 2011. - 752 с.

Барвинок В.А., Богданович В.И. Физические основы и математическое моделирование процессов вакуумного ионно-плазменного напыления. - М.: Машиностроение, 1999. - 309 с.

Андреев А.А., Саблев Л.П., Шулаев В.М., Григорьев С.Н. Вакуумно-дуговые устройства и покрытия. - Харьков: ННЦ ХФТИ, 2005. - 236 с.

Мрочек Ж.А., Вершина А.К., Иващенко С.А. Плазменно-вакуумные покрытия - Минск, 2004. - 368 c.

Верещака А.С., Третьяков И.П. Режущие инструменты с износостойкими покрытиями. - М.: Машиностроение, 1986. - 192 с.