Исследование механических и микрогеометрических характеристик покрытия TiN на подложке из стали 40Х, нанесенного методом ионно-плазменного напыления
Автор: Садырин Евгений Валерьевич, Митрин Борис Игоревич, Кренев Леонид Иванович, Айзикович Сергей Михайлович
Журнал: Вестник Донского государственного технического университета @vestnik-donstu
Рубрика: Машиностроение и машиноведение
Статья в выпуске: 4 (83) т.15, 2015 года.
Бесплатный доступ
Проведено исследование покрытия из нитрида титана (TiN), нанесенного методом ионно-плазменного напыления на подготовленную поверхность образца стали 40Х. Для измерения толщины покрытия часть поверхности закрывалась маской из медной фольги. Свойства и характерные особенности микрорельефа поверхности образца до и после нанесения покрытия исследовались с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ). Описана и применена методика определения толщины покрытия с высокой точностью на основе результатов АСМ сканирования переходной между подложкой и покрытием зоны на поверхности образца. Вычисленная неопределенность измеренного значения толщины значительно меньше, чем при использовании других методов. Методом инструментального индентирования измерены механические свойства покрытия; показана важность точного определения толщины для корректного измерения характеристик покрытия методом индентирования.
Шероховатость, твердость, модуль юнга, измерение толщины покрытия, инструментальное индентирование, сканирующая зондовая микроскопия
Короткий адрес: https://sciup.org/14250170
IDR: 14250170 | DOI: 10.12737/16066
Список литературы Исследование механических и микрогеометрических характеристик покрытия TiN на подложке из стали 40Х, нанесенного методом ионно-плазменного напыления
- Zhang, S. TiN coating of tool steels: a review/S. Zhang, W. Zhu//Journal of Materials Processing Technology. -1993. -Vol. 39. -P. 165-177.
- Кудряков, О. В. Комплексная индент-диагностика металлокерамических нанокомпозиционных покрытий/О. В. Кудряков, В. Н. Варавка//Заводская лаборатория. Диагностика материалов. -2014. -Т. 80, № 11. -С. 48-53.
- Наноструктурные и нанокомпозитные сверхтвердые покрытия/А. Д. Коротаев //Физическая мезомеханика. -2005. -Т. 8, № 5. -С. 103-116.
- Hainsworth, S. V. The effect of the substrate on the mechanical properties of TiN coatings/S. V. Hainsworth, W.C. Soh//Surface and Coatings Technology. -2003. -Vol. 163-164. -P. 515-520.
- Titanium nitride/vanadium nitride alloy coatings: mechanical properties and adhesion characteristics/B. A. Latella //Surface and Coatings Technology. -2006. -Vol. 200. -P. 3605-3611.
- Влияние давления азота при осаждении сверхтвердых TiN покрытий на их свойства/А. А. Андреев //Физическая инженерия поверхности. -2007. -Т. 5, № 3-4. -С. 203-206.
- Состояние методов и средств контроля толщины покрытий (обзор)/С. Н. Глоба //Вестник НТУ «ХПИ». -2014. -№ 19 (1062). -С. 84-112.
- Non-destructive evaluation of coating thickness using guided waves/P.-C. Ostiguy //NDT & E International. -2015. -Vol. 76. -P. 17-25.
- Nečas, D. Gwyddion: an open-source software for SPM data analysis/D. Nečas, P. Klapetek//Cent. Eur. J. Phys. -2012. -Vol. 10, iss. 1. -P. 181-188.
- Головин, Ю. И. Наноиндентирование как средство комплексной оценки физико-механических свойств материалов в субмикрообъемах (обзор)/Ю. И. Головин//Заводская лаборатория. Диагностика материалов. -2009. -Т. 75, № 1. -С. 45-59.
- Bull, S. J. New developments in the modelling of the hardness and scratch adhesion of thin films/S. J. Bull, D. S. Rickerby//Surface and Coatings Technology.-1990. -Vol. 42. -P. 149-164.
- Oliver, W. C. An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments/W. C. Oliver, G. M. Pharr//Journal of Materials Research.-1992. -Vol. 7, iss. 6. -P. 1564-1583.
- Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний: ГОСТ Р 8.748 -2011 (ИСО 14577-1:2002)/Государственная система обеспечения единства измерений. -Москва: Стандартинформ, 2013. -24 с.
