Микро- и нанокомпозитные защитные покрытия на основе Ti−Al−N/Ni−Cr−B−Si−Fe, их структура и свойства

Abstract

Получен и исследован новый тип нанокомпозитного покрытия на основе Ti−Al−N/Ni−Cr−B−Si−Fe толщиной 70−90 m, созданный с помощью комбинации магнетронного распыления и плазменно-детонационной технологии. Обнаружено формирование фаз Ti3AlN + Ti2Al2N2 и фаз, образованных в результате взаимодействия плазмы с толстым покрытием Al3Ti + Ni3Ti. Установлено, что фаза TiAlN является нанодисперсной с размерами зерен 18−24 nm, а другие фазы имеют большой размер зерен — от 35 до 90 nm. Для покрытия из Ti−Al−N значение модуля упругости составляет около E = 342 ± 1 GPa, а среднее значение твердости H = 20.8 ± 1.8 GPa. Скорость коррозии данного покрытия очень мала и составляет 4.8 g/year, т. е. примерно на 3 порядка меньше, чем для нержавеющей стали (подложки). Исследования износа по схеме цилиндр−поверхность показали высокую стойкость и высокое значение адгезии между толстым и тонким покрытиями.