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

чередующихся слоев зависит от эксплуатационного назначения ТИ и ПТ и величины действующих на них нагрузок. Формирование TiNн.с слоя в качестве последнего обеспечит увеличение сопротивляемости многослойной пленки к воздействию различного типа динамических нагрузок.

Технология получения многослойной Ti-•TiNп.с-TiNн.с•-TiNн.с пленки приведена в приложении 2. Контроль состояния многослойной Ti-•TiNп.с- TiNн.с•-TiNн.с пленки в процессе и после ее осаждения должен осуществляться согласно приложению 2.

В соответствии с разработанной технологией методом ЭДИ может быть получена высокоэкономичная многослойная двухкомпонентная Zr-•ZrNп.с-ZrNн.с•-ZrNн.с пленка с комплексом стабильных физико-механи- ческих и пластичных свойств, обладающая дополнительно более высокой энергоемкостью и, следовательно, износостойкостью.

4.2.ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОЙ

ИТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ УСТОЙЧИВОЙ МНОГОСЛОЙНОЙ

TI-TIN-•Zr-ZrN•-Zr-•TIхZr1–хN-Zr•-TIхZr1–хN

ПЛЕНКИ С ГРАДИЕНТОМ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СЛОЕВ

Комплексное повышение износостойких, трещиностойких свойств и термической устойчивости поверхности ТИ и ПТ достигается за счет формирования на их поверхности многослойной многокомпонентной пленки на основе тугоплавких соединений с градиентом теплопроводности слоев, обеспечивающей микроползучесть материала ТИ и ПТ при действии высоких эксплуатационных термомеханических напряжений, а также введения металлических Zr слоев с максимальной теплопроводностью между износостойкими ZrN и TiхZr1–хN слоями. Материал ТИ и ПТ с износостойкой и термически устойчивой многослойной многокомпо-

нентной Ti-TiN-•Zr-ZrN•-Zr-•TiхZr1–хN-Zr•-TiхZr1–хN пленкой, сформиро-

ванной МР, будет более длительное время сопротивляться макро- и микроразрушению вследствие более высокой сопротивляемости пленки динамическим теплосиловым нагрузкам, микроползучести и пластическому деформированию. Введение Zr слоя с меньшей твердостью, обладающего высокой термической устойчивостью при воздействии высоких эксплуатационных термомеханических напряжений, снижает вероятность хрупкого разрушения твердых и износостойких ZrN и TiхZr1–хN слоев.

Сочетание слоев с градиентом теплопроводности наиболее благоприятно с точки зрения усталостной прочности материала многослойной

121

Ti-TiN-•Zr-ZrN•-Zr-•TiхZr1–хN-Zr•-TiхZr1–хN пленки при действии динамиче-

ских теплосиловых нагрузок при высокотемпературной работе ТИ и ПТ. Наиболее важным преимуществом разработанной многослойной много-

компонентной Ti-TiN-•Zr-ZrN•-Zr-•TiхZr1–хN-Zr•-TiхZr1–хN пленки является принцип ее конструирования с учетом условий переменных температур в зоне резания или сопряжения. Полученная многослойная многокомпонентная пленка имеет слоистую структуру с градиентом теплопроводности, причем взаимное расположение слоев, с точки зрения сочетания их теплопроводности, регламентировано в соответствии с условиями обеспечения минимальных термических напряжений на границах слоев. Ввиду близких коэффициентов термического расширения материалов слоев Ti-TiN-•Zr-ZrN•-Zr-•TiхZr1–хN-Zr•-TiхZr1–хN пленки и ТИ и ПТ она имеет высокую адгезионную прочность с материалом ТИ и ПТ и между слоями. Именно совокупность всех вышеперечисленных факторов отличает разработанную технологию получения многослойной многокомпонент-

ной Ti-TiN-•Zr-ZrN•-Zr-•TiхZr1–хN-Zr•-TiхZr1–хN пленки.

Применение разработанной технологии особенно показано для ТИ и ПТ из теплостойких инструментальных и конструкционных сталей, обладающих минимальной сопротивляемостью к перепадам температур в процессе работы ТИ и ПТ, для которых велика вероятность интенсивного разрушения рабочих и режущих поверхностей под воздействием высоких термомеханических нагрузок в процессе их эксплуатации.

В соответствии с упрочняющей технологией ТИ и ПТ тестовые образцы помещают в вакуумную камеру установки, оснащенную магнетронами, электродуговыми испарителями и резистивным нагревателем, позволяющую проводить процесс ионной очистки электродуговым испарителем и получать многослойную многокомпонентную Ti-TiN-•Zr-ZrN•-Zr-•TiхZr1–хN-Zr•-TiхZr1–хN

пленку магнетронным распылением непрерывно, не вынимая ТИ и ПТ из установки после ионной очистки и осаждения первого слоя и не подвергая свежеобразованные частицы получаемых слоев воздействию внешней среды, в процессе которых происходит образование соединений, ухудшающих свойства пленки. Проведение очистки – нагрева поверхности ТИ и ПТ и тестовых образцов в три этапа (продолжительная мягкая очистка поверхности в тлеющем разряде при бесконтактном нагреве резистивным нагревателем, кратковременная очистка в магнетронном разряде и кратковременная ионная очистка) позволяет добиться равномерного нагрева ТИ и ПТ по всему сечению до температур, не превышающих температуру отпуска материала ТИ и ПТ, в частности, быстрорежущей, мало- и среднеуглеро-

122

дистой стали и стали без термообработки, стабилизации структуры материала ТИ и ПТ путем снижения отрицательных факторов технологической наследственности предыдущих механических операций обработки ТИ и ПТ, обеспечения высокоэффективной микроочистки и активации поверхности ТИ и ПТ и повышения адгезионной прочности многослойной многокомпо-

нентной Ti-TiN-•Zr-ZrN•-Zr-•TiхZr1–хN-Zr•-TiхZr1–хN пленки без снижения прочностных свойств материала ТИ и ПТ. Нанесение на очищенную поверхность ТИ и ПТ адгезионного Ti слоя, обладающего значительной кристаллохимической совместимостью с последующим TiN слоем и материалом ТИ и ПТ, снижает напряжения на границе их раздела и повышает адгезию между ними. Далее все слои МП наносят МР в следующей последовательности: TiN слой наносят распылением Ti мишени на подвижную оснастку с ТИ и ПТ и тестовыми образцами в газовой смеси Ar и N2; затем наносят чередующиеся ZrN слои магнетронным распылением Zr мишени в газовой смеси Ar и N2 и Zr слои магнетронным распылением Zr мишени в среде Ar; затем наносят чередующиеся TiхZr1–хN трехкомпонентные слои магнетронным распылением Ti и Zr мишеней в газовой смеси Ar и N2 и Zr слои магнетронным распылением Zr мишени в Ar.

Высокая температура плавления нитридов тугоплавких металлов TiN (3223 К), ZrN (3253 К) и TiхZr1–хN (4500 К) характеризует не только качественную меру химического сродства между тугоплавкими металлами (Ti и Zr) и неметаллом (N) и прочность химической связи в соединении, но и его термическую устойчивость, позволяющую сопротивляться поверхности ТИ и ПТ твердофазным и жидкофазным диффузионным реакциям, коррозии и окислению при повышенных температурах. Высокая термическая устойчивость, твердость и прочность обусловлены точным подобием структур и близкими размерами атомов, обеспечивающих наличие значительных областей взаимной растворимости. Пара нитридов TiN-ZrN, обладающая полной растворимостью, наиболее пригодна для формирования композиционных термически устойчивых пленок.

Использование двухкомпонентных тугоплавких соединений для упрочнения инструментального материала или сопрягаемых поверхностей неэффективно, так как они не обладают достаточным комплексом теплофизических и механических свойств.

Для получения комплекса теплофизических и механических свойств верхним из чередующихся слоев наносят TiхZr1–хN слой, обладающий большей твердостью и износостойкостью.

123

Способ получения износостойкой термически устойчивой многослой-

ной многокомпонентной Ti-TiN-•Zr-ZrN•-Zr-•TiхZr1–хN-Zr•-TiхZr1–хN пленки приведен в приложении 3.

По разработанной технологии кроме износостойкой термически устойчивой многослойной многокомпонентной Ti-TiN-•Zr-ZrN•-Zr-•TiхZr1–хN- Zr•-TiхZr1–хN пленки может быть получена износостойкая термически устойчивая многослойная многокомпонентная Ti-TiN-•Ti-TiN•-Ti1–хAlхN-Ti•- Ti1–хAlхN пленка, обладающая дополнительно и коррозионной стойкостью.

Для получения последней Ti-TiN-•Ti-TiN•-Ti1–хAlхN-Ti•-Ti1–хAlхN пленки Zr

мишень должна быть заменена на Al.

Контроль состояния многослойной многокомпонентной Ti-TiN-•Zr- ZrN•-Zr-•TiхZr1–хN-Zr•-TiхZr1–хN пленки в процессе и после ее осаждения следует осуществлять согласно приложению 2.

В соответствии с разработанной технологией методом магнетронного распыления может быть получена многокомпонентная многослойная

Ti-TiN-•Ti-TiN•-Ti1–хAlхN-Ti•-Ti1–хAlхN пленка с высокой износостойко-

стью и термической устойчивостью, обладающая дополнительно лучшими коррозионными свойствами.

4.3. ОСНОВЫПОЛУЧЕНИЯМНОГОКОМПОНЕНТНОЙМНОГОСЛОЙНОЙ

TI,Zr-ИБ-•TIХZr1–ХN-TI,Zr-ИБ•-TIХZr1–ХN ПЛЕНКИ СОСПОСОБНОСТЬЮ

СЛОЕВЭФФЕКТИВНОРАССЕИВАТЬЭНЕРГИЮДЕФОРМАЦИИ ВПРОЦЕССЕ

ВНЕШНЕГОТРЕНИЯ

Высокая износостойкость, термическая устойчивость и повышенная работоспособность у осаждаемой многокомпонентной многослойной Ti,Zr-ИБ-•TiхZr1–хN-Ti,Zr-ИБ•-TiхZr1–хN пленки достигается за счет осаждения промежуточных Ti,Zr слоев с высокой энергоемкостью, трехкомпонентных TiхZr1–хN слоев с высокой износостойкостью и поддержания температуры осаждаемых слоев на заданном уровне путем проведения термомеханической активации Ti,Zr слоев.

Первым наносят Ti,Zr слой, затем осуществляют ионную бомбардировку (ИБ) ионами Ti и Zr с Uвыс = 800…1000 В для достижения

Тс = 725…775 К = (0,161…0,172)Тпл, после чего наносят TiхZr1–хN слой.

Осаждение TiZr нанослоя, ИБ и осаждение TiхZr1–хN слоя повторяют многократно, причем последним наносят TiхZr1–хN слой.

124

Введение в состав каждого слоя многокомпонентной многослойной

Ti,Zr-ИБ-•TiхZr1–хN-Ti,Zr-ИБ•-TiхZr1–хN пленки Zr, соединения которого обладают высокой энергоемкостью, позволит повысить ее энергоемкость, а именно способность поглощать энергию деформации, повышать диссипативные свойства поверхностных слоев, способность эффективно рассеивать энергию деформации в процессе внешнего трения и увеличить износостойкость осаждаемой пленки и, как следствие, ТИ и ПТ.

Ti,Zr слой, осаждаемый непосредственно на ТИ и ПТ, позволит обеспечить высокую прочность адгезии между ТИ и ПТ и Ti,Zr-ИБ-•TiхZr1–хN- Ti,Zr-ИБ•-TiхZr1–хN пленкой, так как он обладает высокой смачиваемостью по отношению к материалу ТИ и ПТ. Нанесение Ti,Zr слоя и его термическая активация перед осаждением TiхZr1–хN слоя улучшает адгезионную прочность первого функционального TiхZr1–хN слоя и пленки в целом.

Использование тройного нитрида TiхZr1–хN позволит получить Ti,Zr-ИБ-•TiхZr1–хN-Ti,Zr-ИБ•-TiхZr1–хN пленку с комплексом свойств: высокой микротвердостью, износостойкостью при высоких температурах, хорошей термической устойчивостью, стойкостью к агрессивным средам. TiхZr1–хN слои обладают теплобарьерными свойствами и высокими характеристиками износостойкости, так как соединения тугоплавких металлов IV группы (особенно нитриды) термически более устойчивы по сравнению с соединениями металлов VI группы и обладают высокой стабильностью свойств во времени. Таким образом, нанесение TiхZr1–хN слоев позволит снизить температуру контактных поверхностей, коэффициент трения и износ режущих кромок ТИ и рабочих поверхностей ПТ.

Расположение между TiхZr1–хN слоями многослойной пленки нанослоев Ti,Zr, обладающих значительной кристаллохимической совместимостью со слоями TiхZr1–хN и материалом ТИ и ПТ, позволит снизить напряжение на границе раздела слоев, увеличить прочность связи слоев многослойной пленки друг с другом и тем самым повысить адгезионную прочность слоев, наиболее удаленных от поверхности ТИ и ПТ. Уменьшение внутренних напряжений в пленке повысит ее способность запасать энергию деформации в процессе внешнего трения и, в конечном итоге, повысит износостойкость ТИ и ПТ.

Ионная бомбардировка поверхности нанослоев Ti,Zr ионами Ti и Zr будет способствовать равномерному и интенсивному зародышеобразованию кристаллитов Ti и Zr следующего слоя пленки и росту доли кристаллитов сложного нитрида TiхZr1–хN с направлением преимущественной кристаллографической ориентации (111), что приведет к максимальному

125

повышению износостойкости и термической устойчивости Ti,Zr-ИБ-• TiхZr1–хN-Ti,Zr-ИБ•-TiхZr1–хN пленки в целом.

Проведение ИБ слоев Ti,Zr осуществляется для прекращения роста кристаллитов на всю толщину TiхZr1–хN слоя, так как каждый раз после ИБ они возникают в новых точках поверхности. Снижение дезориентирующего влияния дефектов, а также прекращение непрерывного роста дефекта поверхности нижнего слоя приведет к повышению предела выносливости, износостойкости и работоспособности Ti,Zr-ИБ-•TiхZr1–хN-

Ti,Zr-ИБ•-TiхZr1–хN пленки.

Проведение ИБ с Uвыс = 800…1000 В позволит поддержать температуру осаждаемых TiхZr1–хN слоев в заданном интервале 725…775 К = = (0,161…0,172)Тпл, стабилизировать процесс их структурообразования и повысить износостойкость и работоспособность мелкоразмерного технологического инструмента, деталей машин и пар трения с температурой отпуска не более 800 К.

Нанесение последним TiхZr1–хN слоя повысит термическую устойчивость Ti,Zr-ИБ-•TiхZr1–хN-Ti,Zr-ИБ•-TiхZr1–хN пленки в целом, что объясняется подобием структур и близкими размерами атомов Ti и Zr, значительными областями взаимной растворимости атомов Ti и легирующего компонента Zr в соответствующих нитридах. Оптимальное сочетание высокой износостойкости и термической устойчивости верхнего слоя позволит обеспечить увеличение сопротивляемости Ti,Zr-ИБ-•TiхZr1–хN-Ti,Zr-ИБ•-TiхZr1–хN пленки процессам разрушения при деформации рабочей поверхности ТИ и ПТ, находящихся в процессе эксплуатации под воздействием переменных нагрузок и повышенных температур. Кроме того, использование в качестве материала верхнего слоя сложного нитрида TiхZr1–хN обеспечит высокую стойкость Ti,Zr-ИБ-•TiхZr1–хN-Ti,Zr-ИБ•-TiхZr1–хN пленки к окислению в агрессивной среде, особенно в условиях сухого трения.

Многократное чередование TiхZr1–хN и Ti,Zr слоев с определенными теплофизическими и механическими свойствами, обладающих различными показателями микротвердости, позволит сформировать Ti,Zr-ИБ-•TiхZr1–хN- Ti,Zr-ИБ•-TiхZr1–хN пленку с переменной микротвердостью, способствующей эффективному торможению трещин на границах слоев, торможению процессов образования и распространения трещин без снижения микротвердости, повышению термической устойчивости и износостойкости осаждаемой пленки. Плавно изменяющиеся свойства слоев позволят снизить перепад микротвердости и сжимающих напряжений на границах слоев, что

126

позволит повысить прочность их связи. Благодаря тому, что все слои имеют высокое химическое сродство, так как содержат одни и те же тугоплавкие металлы, достигается высокая прочность их адгезионной связи.

Осаждение TiхZr1–хN и Ti,Zr слоев испарением двух Ti и Zr катодов позволит получить слои с максимальным содержанием Zr и приведет к снижению тепловыделения при резании и, следовательно, снижению вероятности возникновения трещин. Использование в качестве материала одного из катодов Zr позволит повысить энергоемкость осаждаемых слоев и, как следствие, их износостойкость.

Функциональное назначение каждого слоя:

–верхний слой, непосредственно контактирующий с обрабатываемым материалом и обладающий комплексом свойств композиционной пленки, имеет малую склонность к химическому взаимодействию с обрабатываемым материалом, достаточно хорошо сопротивляется коррозии и окислению, а меньшая, по сравнению с нижележащими слоями, адгезионная проч-

ность данного слоя предотвратит хрупкое разрушение Ti,Zr-ИБ-•TiхZr1–хN- Ti,Zr-ИБ•-TiхZr1–хN пленки в условиях усталости;

–слой, находящийся непосредственно под верхним слоем, осуществляет преимущественно барьерные функции, увеличивающие термическую устойчивость Ti,Zr-ИБ-•TiхZr1–хN-Ti,Zr-ИБ•-TiхZr1–хN пленки;

–второй слой TiхZr1–хN пленки в направлении от поверхности подложки несет основную функциональную нагрузку многослойной

Ti,Zr-ИБ-•TiхZr1–хN-Ti,Zr-ИБ•-TiхZr1–хN пленки;

– градиент структуры, фазового и элементного состава достигается за счет введения между слоями пленки Ti,Zr металлических слоев.

Способ осаждения многослойной многокомпонентной Ti,Zr-ИБ-•TiхZr1–х N-Ti,Zr-ИБ•-TiхZr1–хN пленкиприведенвприложении4.

Разработанная технология позволяет получить многокомпонентную многослойную Ti-ИБ-•Ti1–хAlхN-Ti-ИБ•-Ti1–хAlхN пленку с высокой износостойкостью, термической устойчивостью и повышенной работоспособностью, обладающуюдополнительнокоррозионнымисвойствами, методомЭДИ.

Контроль состояния многослойной многокомпонентной Ti-TiN-•Zr- ZrN•-Zr-•TiхZr1–хN-Zr•-TiхZr1–хN пленки в процессе и после ее осаждения следует осуществлять в соответствии с приложением 2.

127

4.4. ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ МНОГОСЛОЙНОЙ

TIМР-•TINМР-ZrNЭДИ•-TIХZr1–ХNМР+ЭДИ ПЛЕНКИ С ГРАДИЕНТОМ СТРУКТУРЫ, СОСТАВА И СВОЙСТВ СЛОЕВ И ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТЬЮ

В УСЛОВИЯХ ПРЕРЫВИСТОГО РЕЗАНИЯ

Способ получения многокомпонентной многослойной TiМР-•TiNМР- ZrNЭДИ•-TiхZr1–хNМР+ЭДИ пленки с высокой износостойкостью и надежностью включает в себя трехступенчатую очистку поверхности и осаждение слоев пленки различного состава с попеременным и одновременным использованием источников плазмы.

Использование для формирования многокомпонентной многослойной TiМР-•TiNМР-ZrNЭДИ•-TiхZr1–хNМР+ЭДИ пленки вакуумной установки, оснащенной четырьмя магнетронами, двумя электродуговыми испарителями и резистивным нагревателем, позволяет проводить процесс получения пленки непрерывно, не вынимая ТИ и ПТ и тестовые образцы из вакуумной установки и не подвергая свежеобразованные частицы получаемых слоев воздействию внешней среды, в процессе которого происходит образование соединений, ухудшающих свойства пленки.

Очистка поверхности ТИ и ПТ и тестовых образцов проводится в три этапа: на первом этапе – одновременное проведение мягкой очистки поверхности в тлеющем разряде и бесконтактный ее нагрев резистивным нагревателем до 375 К, на втором – очистка в плазме магнетронного разряда, на третьем – ионная очистка электродуговым испарителем с Ti катодом в среде Ar с нагревом поверхности ТИ и ПТ и тестовых образцов до 575…625 К. Это обеспечивает высокоэффективную микроочистку поверхности ТИ и ПТ и тестовых образцов при температурах, не превышающих температуру отпуска материала ТИ и ПТ, в частности, быстрорежущей, конструкционной, мало- и среднеуглеродистой стали и стали без термообработки. В процессе трехэтапной очистки помимо микроочистки происходит активизация поверхности ТИ и ПТ и тестовых образцов перед процессом осаждения многокомпонентной многослойной TiМР-•TiNМР-ZrNЭДИ•- TiхZr1–хNМР+ЭДИ пленки, за счет чего без снижения прочностных свойств упрочняемого материала повышается адгезионная прочность пленки.

Осаждение на очищенную поверхность ТИ и ПТ и тестовых образцов Ti слоя, обладающего значительной кристаллохимической совместимостью с последующим TiN слоем TiМР-•TiNМР-ZrNЭДИ•-TiхZr1–хNМР+ЭДИ пленки и материалом ТИ и ПТ, снижает напряжения на границе их раздела и повышает адгезионную прочность пленки в целом. Слои TiN получают

128

МР с использованием Ti мишени, за счет чего обеспечивается высокая микротвердость наноструктурированных слоев при сохранении относительно высокой их вязкости. Структура данных слоев позволяет обеспечить их достаточную прочность в условиях прерывистого резания.

Слои ZrN получают электродуговым испарением Zr катода, в результате чего образуются рентгеноаморфные слои с частично упорядоченной структурой, обладающие меньшей микротвердостью по сравнению с TiN слоями. Слои ZrN являются буферными слоями. Чередование слоев с различной структурой и свойствами позволяет повысить трещиностойкость TiМР-•TiNМР-ZrNЭДИ•-TiхZr1–хNМР+ЭДИ пленки за счет разделения функций между слоями. Верхний TiхZr1–хN слой получают одновременным магнетронным распылением Ti мишени и электродуговым испарением Zr катода. При эксплуатации Zr образует устойчивый поверхностный оксид, предотвращающий преждевременное разупорядочение материала ТИ и ПТ при работе с высокими температурами, давлениями, скоростями и с труднообрабатываемыми материалами. За счет структурных особенностей, возникающих в результате одновременного комбинированного использования магнетрона и дугового испарителя, данный слой обладает высокой микротвердостью и низким коэффициентом трения в паре с обрабатываемым материалом, что снижает интенсивность трещинообразования.

Способ получения многокомпонентной многослойной TiМР-•TiNМР- ZrNЭДИ•-TiхZr1–хNМР+ЭДИ пленки с высокой износостойкостью и трещиностойкостью приведен в приложении 5.

Нагрев ТИ, ПТ и тестовых образцов проводят по всему сечению до температуры 375 К для активизации их поверхности, предотвращения перепада температур по сечению и возникновения напряжений между поверхностью ТИ, ПТ и тестовых образцов и первым слоем пленки. Многокомпонентная многослойная TiМР-•TiNМР-ZrNЭДИ•-TiхZr1–хNМР+ЭДИ пленка представляет собой тонкую нанокомпозитную пленку, состоящую из наноструктурированных слоев TiN и поликристаллических слоев ZrN. При чередовании слоев TiN, ZrN реализуется принцип формирования многокомпонентной многослойной TiМР-•TiNМР-ZrNЭДИ•-TiхZr1–хNМР+ЭДИ пленки с градиентом структуры и свойств и, как следствие, с разделением функций между слоями. Слоистая структура TiМР-•TiNМР-ZrNЭДИ•-TiхZr1–хNМР+ЭДИ пленки многократно увеличивает ее трещиностойкость и прочность при действии нагрузок прерывистого резания. При одновременном осаждении нитридов Ti и Zr получают TiхZr1–хN слой с микроструктурным упрочнением. Использование TiхZr1–хN слоя в качестве верхнего существенно повышает работоспособность ТИ и ПТ за счет

129

снижения тепловыделения на его контактных поверхностях. Снижение тепловыделения происходит из-за уменьшения коэффициента трения в паре с обрабатываемым материалом за счет повышения микротвердости слоя до 36 ГПа и других трибологических свойств.

Технология позволяет получить многокомпонентную многослойную TiМР-•ZrNМР-TiNЭДИ•-TiхZr1–хNМР+ЭДИ пленку с высокой износостойкостью

итрещиностойкостью, обладающую другими физико-механическими свойствами методом ЭДИ. Градиент структуры, фазового и элементного состава и свойств достигнут за счет попеременного и одновременного использования различных источников плазмы в соответствии с установленными в главе 3 оптимальными ТехП и ТемП электродугового испарения

имагнетронного распыления.

Контроль состояния многокомпонентной многослойной TiМР-•TiNМР- ZrNЭДИ•-TiхZr1–хNМР+ЭДИ пленки с высокой износостойкостью и надежностью в процессе и после ее осаждения следует осуществлять в соответствии с приложением 2.

4.5. ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ МНОГОСЛОЙНОЙ

TIЭДИ-•TINМР-TI1–ХAlХNМР+ЭДИ•-TI1–ХAlХNМР+ЭДИ ПЛЕНКИ

С ГРАДИЕНТОМ СТРУКТУРЫ СЛОЕВ И ПОВЫШЕННОЙ ИЗНОСО-,

УДАРО-, ТЕПЛО-, ТРЕЩИНО- И КОРРОЗИЕСТОЙКОСТЬЮ

Основная задача вновь разработанной технологии получения многокомпонентной многослойной TiЭДИ-•TiNМР-Ti1–хAlхNМР+ЭДИ•-Ti1–хAlхNМР+ЭДИ пленки – повышение коррозионной стойкости и износо-, ударо-, тепло-, трещиностойкости поверхности ТИ и ПТ.

Двухэтапную подготовку ТИ и ПТ перед осаждением многокомпонентной многослойной TiЭДИ-•TiNМР-Ti1–хAlхNМР+ЭДИ•-Ti1–хAlхNМР+ЭДИ пленки – очистку поверхности ТИ и ПТ в тлеющем разряде при бесконтактном нагреве поверхности резистивным нагревателем до 375 К и ионную очистку электродуговым испарителем с Ti катодом в среде Ar при нагреве по-

верхности ТИ и ПТ и тестовых образцов до Тподл = 575...625 К – осуществляют для устранения последствий технологической наследственности опе-

раций и переходов изготовления ТИ и ПТ, повышения степени однородности нагрева подложки и повышения работоспособности и эффективности материала ТИ и ПТ.

Многослойную TiЭДИ-•TiNМР-Ti1–хAlхNМР+ЭДИ•-Ti1–хAlхNМР+ЭДИ пленку на поверхности ТИ и ПТ, состоящую из чередующихся слоев TiN

130