Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

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

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

13.11.2023

Размер:

25.62 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 225 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 > Следующая >>>

Многократное увеличение размеров несплошности поверхности МП на основе TiN (ZrN) слоев; разрушение их элементов; изменение цвета, а значит, и состава пленки, вызванные неудовлетворительными ТехП и ТемП, приводит к значительному ухудшению ФМС и трибологических свойств МП на основе TiN (ZrN) слоев, увеличению их изнашивающей способности по отношению к контртелу.

Вследствие невысоких значений напряжений они не относятся к основным причинам изменения свойств МП на основе TiN (ZrN) слоев. Можно предположить, что одной из основных причин упрочнения материала слоя является его наноструктурное состояние.

Физико-механические свойства многослойных пленок на основе двухкомпонентных TiN (ZrN) слоев в зависимости от способа осаждения слоев приведены в табл. 3.1 (для магнетронного распыления) и в табл. 3.2 (для электродугового испарения).

На ФМС и ИАС многослойных пленок на основе TiN (ZrN) слоев оказывает влияние направление преимущественного кристаллографического ориентирования их основных фаз (табл. 3.3). Оптимальное сочетание ФМС, минимальный износ контртела и минимальный f соответствует МП с направлением кристаллографического ориентирования основной фазы c-TiN (c-ZrN) – (111) и максимальным содержанием N2 в пленках.

Всвязи со сложностью и многообразием процессов, участвующих

вформировании TiN (ZrN) слоев, уникальным комплексом ФМС и адгезионных свойств обладают наноструктурированные TiN (ZrN) слои на основе

(111)c-TiN ((111) с-ZrN) фазы с минимальной объемной долей (101) h-TiN0,3 ((002) h-ZrN0,28) фазы, размером ОКР = 10…20 нм, равномернозернистой

поверхностной структурой с равноосными зернами, минимальной дефектностью и шероховатостью, максимальной степенью текстурированности, сформированные при оптимальных ТехП и ТемП: Тс = (0,200…0,225) Тпл

(табл. 3.4).

При незначительном понижении ТемП до Тс = (0,200…0,225) Тпл у сформированных TiN (ZrN) слоев наблюдается значительный раз-

брос ФМС (Е = 197…360 ГПа; Н = 26…29 ГПа; Н/Е = 0,08…0,14;

HU 3pl /Е*2 = 0,14…0,39 ГПа и Wе = 9…62 %), ухудшение трибологических

свойств (f = 0,07…0,12; Мтр = 0,09…0,13 нм; ∆m = 7,1…39,0 мг; Iпm = 9,37…44,57·10–5 мг·Н–1·м–1 и IпV = 0,48…7,59·10–4 мм3·Н–1·м–1) и уве-

личение изнашивающей способности поликристаллических TiN (ZrN) слоев по отношению к контртелу ( IкV = 0,88…51,59·10–8 мм3·Н–1·м–1

и Vк = 0,84…2,11·10–3 мм·с–1.

Таблица 3 . 1

Физико-механические свойства многослойных пленок на основе двухкомпонентных TiN (ZrN) слоев, сформированных МР (в числителе – значения для TiN слоя, в знаменателе – для ZrN слоя)

ТехП		Материал	δ, мкм	Н, ГПа	*	Е, ГПа		Н/Е	HU pl3 /E*2,		Wе, %	Sотп·105,
ТехП		подложки	δ, мкм	Н, ГПа	Е , ГПа	Е, ГПа		Н/Е		ГПа	Wе, %		мкм2	SRC
										ГПа
1	2	3	4	5	6	7	8		9		10	11		12
Р, Па	0,8	Ст3/ВК8	2,7	27	209	197	0,12		0,35		92	12,16		–

			2,7	32	316	297	0,11		0,63		68	7,33
			2,7	32	316	297	0,11		0,63		68	7,33
	1,01	Ст3/ВК8	3,1	32	361	340	0,10		0,64		68	5,21		–

			2,8	35	240	226	0,14		1,31		76	2,15
			2,8	35	240	226	0,14		1,31		76	2,15

	1,2	Ст3/ВК8	3,2	30	299	281	0,11		0,58		65	3,56		–

			3,0	28	318	299	0,10		0,39		59	7,67
			3,0	28	318	299	0,10		0,39		59	7,67
	1,4	Ст3/ВК8	3,4	27	364	343	0,08		0,23		53	8,26		–

			3,2	25	345	325	0,08		0,13		52	9,63
			3,2	25	345	325	0,08		0,13		52	9,63

N, кВт	1,70	Ст3/ВК8	1,9	27	331	312	0,09		0,32		56	8,08		–

			1,8	26	352	332	0,08		0,14		53	9,25
			1,8	26	352	332	0,08		0,14		53	9,25

	2,42	Ст3/ВК8	3,0	36	331	312	0,12		0,88		69	6,28		–

			3,5	31	309	291	0,11		0,65		68	7,55
			3,5	31	309	291	0,11		0,65		68	7,55

	3,00	Ст3/ВК8	3,3	30	376	354	0,08		0,30		56	7,65		–

			4,1	27	331	311	0,09		0,32		56	7,67
			4,1	27	331	311	0,09		0,32		56	7,67
Uсм, В	40	Ст3/ВК8	1,5	31	331	312	0,10		0,50		67	7,77		–

			2,5	30	549	517	0,06		0,14		55	7,76
			2,5	30	549	517	0,06		0,14		55	7,76
	60	Ст3/ВК8	2,0	32	326	308	0,11		0,64		68	7,63		–

			2,6	31	376	354	0,08		0,30		56	7,67
			2,6	31	376	354	0,08		0,30		56	7,67

L, мм	120	Ст3/ВК8	2,6	34	450	424	0,08		0,31		58	3,59		–

			2,4	32	326	308	0,11		0,64		68	6,59
			2,4	32	326	308	0,11		0,64		68	6,59

	140	Ст3/ВК8	2,2	31	549	517	0,06		0,23		55	7,56		–

			1,8	31	331	312	0,10		0,50		67	7,56
			1,8	31	331	312	0,10		0,50		67	7,56

	160	Ст3/ВК8	1,9	27	364	343	0,08		0,14		53	9,79		–

			1,5	28	382	360	0,08		0,25		54	7,79
			1,5	28	382	360	0,08		0,25		54	7,79

VDI-3198			σт,
VDI-3198			ГПа
13
13		14
	HF-3

		0,13
	HF-2		0,12
	HF-1
	HF-1	0,23
	HF-1		0,09
	HF-1
	HF-1	0,19
	HF-2		0,13
	HF-2
	HF-2	0,24
	HF-3
	HF-3	0,18
	HF-2
	HF-2	0,21
	HF-3		0,10
	HF-2
	HF-2	0,23
	HF-2		0,12
	HF-2
	HF-2	0,25
	HF-2		0,14
	HF-2
	HF-2	0,20
	HF-2		0,21
	HF-2
	HF-2	0,20
	HF-2		0,15
	HF-1
	HF-1	0,28
	HF-2		0,12
	HF-2
	HF-2	0,34
	HF-2		0,13
	HF-3
	HF-3	0,22
	HF-2		0,14

Окончание табл. 3 . 1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13		14
													HF-2
N2, %	30	Ст3/ВК8	2,0	28	292	275	0,10	0,45	61	8,37	–		HF-2	0,18


			2,4	27	364	343	0,08	0,23	53	8,21			HF-2	0,14
			2,4	27	364	343	0,08	0,23	53	8,21			HF-2	0,14
	50	Ст3/ВК8	3,2	28	382	360	0,08	0,25	54	7,14	–		HF-2	0,24

			3,1	32	322	303	0,11	0,66	68	7,48			HF-2	0,13
			3,1	32	322	303	0,11	0,66	68	7,48			HF-2	0,13
													HF-3

	70	Ст3/ВК8	3,6	27	364	343	0,08	0,23	53	9,25	–			0,23


			3,5	28	323	305	0,09	0,37	57	7,74			HF-2	0,13
			3,5	28	323	305	0,09	0,37	57	7,74			HF-2	0,13

11,0 Па; 80 В; 100 мм; 35 % N2; 2,54 кВт – для TiN слоя; 2,09 кВт – для ZrN слоя.

2We подложки ввиду отслоения слоя пленки.

Таблица 3 . 2

Физико-механические свойства многослойных пленок на основе двухкомпонентных TiN (ZrN) слоев, сформированных ЭДИ (в числителе – значения для TiN слоя, в знаменателе – для ZrN слоя)

ТехП		Материал	δ, мкм	Н, ГПа	*	Е, ГПа		Н/Е	HU pl3 /E*2,	Wе, %	Sотп·105,				σт,
ТехП		подложки	δ, мкм	Н, ГПа	Е , ГПа	Е, ГПа		Н/Е	ГПа	Wе, %	мкм2	SRC	VDI-3198		ГПа
									ГПа

1	2	3	4	5	6	7	8		9	10	11	12	13	14
Р, Па	0,6	Ст3	3,5	27	209	197	0,14		0,45	92	7,99	–	HF-2	0,16

			4,0	26	249	235	0,11		0,30	52	9,50		HF-2	0,09
			4,0	26	249	235	0,11		0,30	52	9,50		HF-2	0,09

	0,8	Ст3	4,0	28	408	385	0,07		0,20	52	7,14	–	HF-2	0,32

			5,0	27	374	353	0,08		0,14	55	7,16		HF-2	0,20
			5,0	27	374	353	0,08		0,14	55	7,16		HF-2	0,20
	1,01	Ст3	5,0	36	411	387	0,09		1,31	64	0,94	–	HF-1	0,38

			5,5	30	333	314	0,10		0,46	62	0,86		HF-1	0,23
			5,5	30	333	314	0,10		0,46	62	0,86		HF-1	0,23
	1,2	Ст3/	6,0	32	405	382	0,08		0,22	57	7,39	–	HF-2	0,34
		ВК8
			6,0	29	376	354	0,08		0,30	56	7,65		HF-2	0,21
			6,0	29	376	354	0,08		0,30	56	7,65		HF-2	0,21
	1,4	Ст3	7,0	28	408	385	0,07		0,20	52	7,23	–	HF-2	0,35

			6,5	28	358	337	0,08		0,18	55	8,24		HF-2	0,21
			6,5	28	358	337	0,08		0,18	55	8,24		HF-2	0,21

Окончание табл. 3 . 2

1	2	3	4		5		6		7		8		9		10		11		12	13		14
Iд, А	90	Ст3		6,0		31	450		424		0,07		0,21		56		8,16		–	HF-2		0,39

				6,5		28	382		360		0,08		0,25		54		8,25			HF-2		0,24
				6,5		28	382		360		0,08		0,25		54		8,25			HF-2		0,24

	100	Ст3		7,0		30	549		517		0,06		0,14		55		9,23		–	HF-2		0,49

				7,5		27	364		343		0,08		0,23		53		9,12			HF-2		0,30
				7,5		27	364		343		0,08		0,23		53		9,12			HF-2		0,30

Uсм, В	80	Ст3		3,0		27	483		459		0,06		0,09		53		8,27		–	HF-2		0,36

				3,5		27	209		197		0,14		0,35		92		8,12			HF-2		0,22
				3,5		27	209		197		0,14		0,35		92		8,12			HF-2		0,22
	100	Ст3		3,5		27	471		448		0,06		0,10		56		7,05		–	HF-2		0,37

				4,0		28	364		343		0,08		0,16		53		7,85			HF-2		0,23
				4,0		28	364		343		0,08		0,16		53		7,85			HF-2		0,23
	150	Ст3	4,0		29		464		442		0,07		0,13		56		7,23		–	HF-2		0,38
				5,0		28		324		305		0,09		0,37		57		7,71			HF-2		0,23
	250	Ст3		6,0		26	306		289		0,09		0,33		62		2,94		–	HF-1		0,27

				6,0		29	356		336		0,08		0,18		56		3,15			HF-1		0,16
				6,0		29	356		336		0,08		0,18		56		3,15			HF-1		0,16

L, мм	400	Ст3		2,0		27	364		343		0,08		0,23		53		9,60		–	HF-3		0,25

				2,5		27	320		301		0,09		0,19		53		8,26			HF-3		0,16
				2,5		27	320		301		0,09		0,19		53		8,26			HF-3		0,16

	360	Ст3		3,0		26	306		289		0,09		0,33		62		7,23		–	HF-2		0,23

				3,0		27	331		312		0,09		0,32		54		8,02			HF-2		0,14
				3,0		27	331		312		0,09		0,32		54		8,02			HF-2		0,14

	330	Ст3		4,0		28	348		326		0,09		0,31		62		1,95		–	HF-1		0,25

				3,5		28	348		328		0,09		0,31		56		1,48			HF-1		0,15
				3,5		28	348		328		0,09		0,31		56		1,48			HF-1		0,15
	300	Ст3		4,5		32	405		382		0,08		0,22		57		1,24		–	HF-1		0,28

				4,0		28	382		360		0,08		0,25		62		1,14			HF-1		0,17
				4,0		28	382		360		0,08		0,25		62		1,14			HF-1		0,17
N2, %	30	Ст3		4,0		27	209		197		0,14		0,64		92		10,03		–	HF-3		0,15

				3,5		26	209		197		0,12		0,35		92		9,63			HF-3		0,09
				3,5		26	209		197		0,12		0,35		92		9,63			HF-3		0,09
	50	Ст3		4,0		28	193		182		0,15		0,35		122		8,24		–	HF-3		0,14

				4,0		27	204		343		0,08		0,23		122		8,25			HF-3		0,14
				4,0		27	204		343		0,08		0,23		122		8,25			HF-3		0,14
	70	Ст3		4,5		29	348		326		0,09		0,21		52		7,26		–	HF-2		0,26

				5,0		28	318		299		0,10		0,39		59		7,24			HF-2		0,16
				5,0		28	318		299		0,10		0,39		59		7,24			HF-2		0,16

1Р = 1,0 Па; L = 270 мм; Iд = 80 А; Uсм = 200 В; N2 = 90 %.

2We подложки ввиду отслоения слоя пленки.

Таблица 3 . 3

Зависимость ФМС и ИАС многослойных пленок на основе двухкомпонентных TiN (ZrN) слоев от направления преимущественного кристаллографического ориентирования входящих фаз

Тип текстуры	Н/Е	H 3/E2,	Wе, %	IпV , ·10–4	IkV , ·10–8	f
		ГПа
				мм3·Н–1·м–1
				мм3·Н–1·м–1
(111) TiN	0,1	0,64	68	0,08	0,61	0,08
(311) TiN	0,14	0,45	9	2,96	12,09	0,18
(101) TiN0,3	0,14	0,64	9	25,13	26,07	0,12
(111) ZrN	0,14	1,31	76	0,12	0,33	0,08
(200) ZrN	0,06	0,14	55	3,5	3,77	0,11
(002) ZrN0,28	0,08	0,23	53	26,78	12,7	0,25

Таблица 3 . 4

Зависимость ФМС, ИАС и адгезионных свойств многослойных пленок на основе двухкомпонентных TiN (ZrN) слоев от направления преимущественного кристаллографического ориентирования входящих фаз

Пленка/метод	Н, ГПа	Е, ГПа	Н/Е	HU pl3 /Е*2,	Wе, %	Sотп, ·105
осаждения	Н, ГПа	Е, ГПа	Н/Е	ГПа	Wе, %	мкм2
				ГПа
(111) TiN/МР	35	340	0,10	0,64	68	5,21
(111) ZrN/МР	31	226	0,14	1,31	76	2,15
(111) TiN/ЭДИ	36	387	0,09	0,31	64	0,94
(111) ZrN/ЭДИ	30	314	0,10	0,46	62	0,86

Примечание. Для всех пленок SRC = 0 и VDI-3198 – HF-1.

К ухудшению функциональных свойств МП на основе TiN (ZrN) слоев приводят структурные и фазовые превращения, приводящие: к увеличению размера ОКР; уменьшению объемной доли основной кубической фазы; анизотропии скоростей формирования по различным направлениям, приводящей к смене однокомпонентной текстуры на двух- и многокомпонентную и разупорядочиванию структуры слоя, уменьшению степени текстурированности, увеличению количества и размеров поверхностных структурных образований с зернистой подструктурой и рост ориентированных напряжений в TiN, ZrN слоях.

При дальнейшем уменьшении ТемП до Тс < 0,212Тпл деградация функциональных свойств TiN (ZrN) слоев вызвана увеличением размера ОКР, ростом объемной доли гексагональной фазы и фазовым переходом ее

из дополнительной во вторую основную фазу, увеличением деформации КР и значительным уменьшением Т.

На основе корреляционной связи между ТехП и ТемП процесса МР и ЭДИ, структурой, направлением преимущественного кристаллографического ориентирования, фазовым составом, ФМС и трибологическими свойствами МП на основе TiN (ZrN) слоев возможно разработать технологические процессы получения многофункциональных пленок различного практического применения с градиентом структуры и свойств.

Трибологические свойства многослойных пленок на основе двухкомпонентных TiN (ZrN) слоев зависят от твердости композиции пленка – подложка. Высокие значения трибологических свойств, Нμк и НМ115 соответст-

вуют оптимальным сочетаниям ТехП и ТемП (табл. 3.5–3.8, рис. 3.5–3.8). Существует неоднозначная зависимость ИАС и изнашивающей спо-

собности TiN (ZrN) слоев по отношению к контртелу от микротвердости композиции слой – подложка Нμк . С повышением Нμк улучшаются ИАС

слоев и МП, уменьшается их изнашивающая способность по отношению к контртелу (справедлива и обратная зависимость). Однако при постоянстве Нμк возможно ухудшение свойств TiN (ZrN) слоев. Исследования, ре-

зультаты которых представлены в главе 3, позволяют выявить причины данного исключения: изменение подструктуры слоев пленок со столбчатой до глобальной и ухудшение шероховатости поверхности в связи с формированием на поверхности слоев пленок 3D и стержневых образований с зернистой подструктурой, дефектообразование, увеличение объемной доли в TiN (ZrN) слоях гексагональной фазы TiN0.3 (ZrN0.28) и напряжений КР при отклонении ТехП от оптимальных значений.

Многослойные пленки на основе наноструктурированных TiN (ZrN) слоев, сформированных при оптимальном сочетании ТехП, обладают высокими механическими свойствами, уникальным комплексом ИАС и минимальнойизнашивающейспособностьюпоотношениюкконтртелу(табл. 3.9).

Коррозионные свойства многослойных пленок на основе двухкомпонентных TiN (ZrN) слоев также зависят от ТехП электродугового испарения и магнетронного распыления. Эффективность по снижению плотности тока коррозии (iкор) и тока в пассивном состоянии (iпас) твердого сплава ВК8 многослойных пленок на основе двухкомпонентных TiN (ZrN) слоев, полученных методом ЭДИ и МР при различном Р (0,8; 1,0; 1,2 Па), определяется на основании результатов выборочных коррозионных испытаний

(табл. 3.10, рис. 3.9).

Таблица 3 . 5 Твердость композиции двухкомпонентнаяTiN (ZrN) многослойная пленка – подложка (магнетронное распыление)

ТехП		Материал	Толщинаслоя			Hμк , ГПа			Hμк , ГПа		НМ115, ГПа
		Материал	пленки(δ), мкм		(НаноСкан)				(ПМТ-3)		(SHIMADZU HMV-2000)
		подложки	пленки(δ), мкм		(НаноСкан)				(ПМТ-3)		(SHIMADZU HMV-2000)
		подложки
			TiN	ZrN	TiN		ZrN	TiN		ZrN	TiN	ZrN

	0,8	Ст3; ВК8	2,7	2,7	3,5		3,4	9,5; 14,0		13,0	0,1	0,3
Р, Па	1,01	Ст3; ВК8	3,1	2,8	7,7		7,1	18,0;	24,0	18,0	0,6	0,7
Р, Па	1,2	Ст3; ВК8	3,2	3,0	4,2		3,5	14,20; 19,6		16,0	0,4	0,5
	1,2	Ст3; ВК8	3,2	3,0	4,2		3,5	14,20; 19,6		16,0	0,4	0,5
	1,4	Ст3; ВК8	3,4	3,2	3,4		3,1	11,4;	16,7	14,0	0,3	0,4
N, кВт	1,70	Ст3; ВК8	1,9	1,8	2,7		2,3	12,37; 14,0		12,0	0,4	0,5
N, кВт	2,42	Ст3; ВК8	3,0	3,5	7,7		6,5	18,0;	24,0	17,0	0,6	0,7
	3,00	Ст3; ВК8	3,3	4,1	6,3		5,9	16,7;	19,6	16,0	0,4	0,5
Uсм, В	40	Ст3; ВК8	1,5	2,5	3,2		2,9	10,7;	16,7	15,0	0,5	0,5
Uсм, В	60	Ст3; ВК8	2,0	2,6	4,1		3,9	13,3;	18,0	16,0	0,5	0,6
	60	Ст3; ВК8	2,0	2,6	4,1		3,9	13,3;	18,0	16,0	0,5	0,6
L, мм	120	Ст3; ВК8	2,6	2,4	3,4		2,9	11,4;	16,7	13,0	0,4	0,6
L, мм	140	Ст3; ВК8	2,2	1,8	3,5		2,7	9,5; 14,0		12,0	0,3	0,4
	160	Ст3; ВК8	1,9	1,5	3,0		2,6	7,2; 11,0		9,0	0,3	0,5
	30	Ст3; ВК8	2,0	2,4	3,6		3,5	7,3; 11,0		8,0	0,4	0,5
N2, %
N2, %	50	Ст3; ВК8	3,2	3,1	3,6		3,4	10,8;	18,0	13,0	0,3	0,4
	70	Ст3; ВК8	3,6	3,5	6,5		5,9	5,2;	9,5	8,0	0,3	0,4

11,0 Па; 80 В; 100 мм; 35 % N2; 2,03 кВт – для TiN слоя; 2,09 кВт – для ZrN слоя.

Таблица 3 . 6 Твердость композиции двухкомпонентная TiN (ZrN) многослойная пленка – подложка (электродуговое испарение)

	ТехП		Материал		δ, мкм		Hμк	, ГПа		Hμк , ГПа		НМ115, ГПа
			Материал		δ, мкм		(НаноСкан)			(ПМТ-3)		(SHIMADZU HMV-2000)
			подложки				(НаноСкан)			(ПМТ-3)		(SHIMADZU HMV-2000)
			подложки
				TiN		ZrN	TiN		ZrN	TiN	ZrN	TiN	ZrN

		0,6	Ст3	3,5		4,0	8,6		3,8	18,0	18,0	0,7	0,8
		0,8	Ст3	4,0		5,0	9,3		9,5	19,6	17,4	0,5	0,6
Р, Па		1,01	Ст3	5,0		5,5	25,7		26,9	27,1	22,5	0,8	0,9
		1,2	Ст3; ВК8	6,0		6,0	12,3; 21,94		7,4	15,36; 23,7	13,6	0,3	0,3
		1,4	Ст3	7,0		6,5	19,3		8,2	21,6	16,7	0,4	0,4
Iд, А		90	Ст3	6,0		6,5	20,6		25,6	23,2	23,0	0,3	0,3
Iд, А		100	Ст3	7,0		7,5	19,7		23,7	23,2	20,7	0,3	0,3
		100	Ст3	7,0		7,5	19,7		23,7	23,2	20,7	0,3	0,3
		80	Ст3	3,0		3,5	3,8		3,9	21,0	18,0	0,8	0,9
Uсм, В		100	Ст3	3,5		4,0	4,2		4,1	24,3	19,6	0,5	0,4
Uсм, В		150	Ст3	4,0		5,0	3,8		3,4	25,7	21,6	0,4	0,4
		150	Ст3	4,0		5,0	3,8		3,4	25,7	21,6	0,4	0,4
		250	Ст3	6,0		6,0	3,8		3,1	23,2	12,4	0,3	0,4
		400	Ст3	2,0		2,5	3,8		3,0	16,1	10,0	0,4	0,5
L, мм		360	Ст3	3,0		3,0	3,5		3,2	18,0	11,4	0,4	0,5
L, мм		330	Ст3	4,0		3,5	4,2		5,7	21,0	12,4	0,3	0,4
		330	Ст3	4,0		3,5	4,2		5,7	21,0	12,4	0,3	0,4
		300	Ст3	4,5		4,0	18,7		15,4	25,4	14,2	0,3	0,5
		30	Ст3	4,0		3,5	2,3		1,9	10,0	9,7	0,5	0,6
N2, %
N2, %		50	Ст3	4,0		4,0	5,6		6,3	16,0	14,2	0,4	0,5
		70	Ст3	4,5		5,0	18,9		19,6	21,0	18,0	0,3	0,4

1Р = 1,0 Па; L = 270 мм; Iд = 80 А; Uсм = 200 В; N2 = 90 %.

Таблица 3 . 7

Износостойкие и антифрикционные (ИАС) свойства многослойных пленок на основе двухкомпонентных TiN (ZrN) слоев, сформированных МР, и их изнашивающая способность по отношению к контртелу (в числителе – значения для TiN слоя, в знаменателе – для ZrN слоя)

	ТехП		Материал				m,			Iпm ,		IпV ,		IкV ,		dп,		Vк,		f		Мтр,
	ТехП		подложки		·10–3 мг			·10–5 мг·Н–1·м–1			·10–4 мм3·Н–1·м–1		·10–8 мм3·Н–1·м–1			мм	·10–3 мм·с–1			f		Н·м
	1	2	3		4			5			6		7		8		9		10		11
		0,8	Ст3;	ВК8		10,5			12,00		8,62		7,93		0,98		1,32		0,12		0,14

						3,6			1,35		0,80		1,32		0,62		0,84		0,08		0,10
						3,6			1,35		0,80		1,32		0,62		0,84		0,08		0,10
		1,01	Ст3;	ВК8	0,1			0,06			0,08		0,61		0,52		0,70		0,08		0,09

					0,4			0,16			0,12		0,33		0,44		0,59		0,08		0,10
	Р, Па				0,4			0,16			0,12		0,33		0,44		0,59		0,08		0,10

		1,2	Ст3;	ВК8	6,8			8,05			13,73		3,68		0,78		1,05		0,12		0,13
					6,8			8,05			13,73		3,68		0,78		1,05		0,12		0,13

					5,6			2,13			0,20		1,29		0,68		0,92		0,10		0,12
					5,6			2,13			0,20		1,29		0,68		0,92		0,10		0,12

		1,4	Ст3;	ВК8	9,1			10,87			0,70		6,58		0,87		1,18		0,13		0,15

					8,7			3,56			16,78		8,45		0,92		2,14		0,12		0,13
					8,7			3,56			16,78		8,45		0,92		2,14		0,12		0,13

		1,70	Ст3;	ВК8	9,2			10,46			0,81		6,55		0,93		1,26		0,07		0,08

					14,6			12,03			14,56		3,56		0,75		1,15		0,09		0,11
					14,6			12,03			14,56		3,56		0,75		1,15		0,09		0,11
					1,6			1,83			0,08		4,04		0,83		1,12		0,06		0,08
	N, кВт	2,42	Ст3;	ВК8	1,6			1,83			0,08		4,04		0,83		1,12		0,06		0,08

					5,3			2,00			12,77		2,22		0,63		0,85		0,08		0,10
					5,3			2,00			12,77		2,22		0,63		0,85		0,08		0,10
		3,00	Ст3;	ВК8	6,8			7,77			2,88		19,10		1,22		1,65		0,09		0,11

					5,9			2,25			14,62		2,56		0,75		1,01		0,10		0,13
					5,9			2,25			14,62		2,56		0,75		1,01		0,10		0,13

		40	Ст3;	ВК8	7,2			8,23			17,90		4,78		0,86		1,16		0,22		0,27

					6,5			2,80			3,50		3,77		0,81		1,09		0,11		0,13

	Uсм, В

		60	Ст3;	ВК8	6,0			3,31			15,80		5,23		0,88		1,19		0,11		0,13
					6,0			3,31			15,80		5,23		0,88		1,19		0,11		0,13

					2,9			2,29			4,05		4,82		0,83		1,12		0,09		0,11
					2,9			2,29			4,05		4,82		0,83		1,12		0,09		0,11

		120	Ст3;	ВК8	6,1			8,24			2,96		5,98		0,98		1,32		0,07		0,09

					2,4			0,90			8,62		2,74		0,71		0,96		0,08		0,10

	L, мм
	L, мм	140	Ст3;	ВК8	7,5			9,36			3,15		6,87		1,15		1,55		0,08		0,11
					7,5			9,36			3,15		6,87		1,15		1,55		0,08		0,11

49					5,3			2,02			13,60		4,49		0,81		1,09		0,08		0,10
					5,3			2,02			13,60		4,49		0,81		1,09		0,08		0,10

Окончание табл. 3 . 7

1	2	3		4		5		6		7		8	9	10	11
	160	Ст3;	ВК8	8,4		12,30		4,95		0,56		0,39	0,53	0,09	0,10

				7,6		2,90		18,50		1,00		0,58	0,78	0,24	0,30
				7,6		2,90		18,50		1,00		0,58	0,78	0,24	0,30

	30	Ст3;	ВК8		35,4		40,46		26,78	12,70		0,97	1,31	0,25	0,31

					11,9		4,53		18,90		7,78	0,53	0,72	0,12	0,14
					11,9		4,53		18,90		7,78	0,53	0,72	0,12	0,14

		Ст3;	ВК8	5,4		6,11		11,20		7,45		0,96	1,30	0,10	0,12
N2, %	40			5,4		6,11		11,20		7,45		0,96	1,30	0,10	0,12

				4,6		1,75		2,15		0,90		0,48	0,65	0,08	0,10
				4,6		1,75		2,15		0,90		0,48	0,65	0,08	0,10

	50	Ст3;	ВК8	7,2		8,27		1,25		18,20		1,21	1,64	0,11	0,14

				5,7		2,15		14,40		1,26		0,61	0,82	0,10	0,12
				5,7		2,15		14,40		1,26		0,61	0,82	0,10	0,12

11,0 Па; 80 В; 100 мм; 35 % N2; 2,54 кВт – для TiN слоя; 2,09 кВт – для ZrN слоя.

Таблица 3 . 8

Износостойкие и антифрикционные свойства многослойных пленок на основе двухкомпонентных TiN (ZrN) слоев, сформированных ЭДИ, и их изнашивающая способность по отношению к контртелу (в числителе – значения для TiN слоя, в знаменателе – для ZrN слоя)

ТехП		Материал		m,		Iпm ,	IпV ,		IкV ,		dп,		VК,		f		Мтр,
ТехП		подложки	·10–3 мг		·10–5 мг·Н–1·м–1		·10–4 мм3·Н–1·м–1	·10–8 мм3·Н–1·м–1			мм	·10–3 мм/с			f		Н·м
1																11
1	2	3	4		5		6	7		8		9		10		11
																0,22
	0,6	Ст3	62,2		71,09		2,96	12,09		1,09		1,47		0,18		0,22

			15,7		17,99		1,68	7,14		0,95		1,28		0,09		0,10
			15,7		17,99		1,68	7,14		0,95		1,28		0,09		0,10
	0,8	Ст3	12,0		13,71		1,40	4,52		0,85		1,15		0,12		0,14

			29,8		34,06		2,80	10,39		1,05		1,42		0,15		0,18
			29,8		34,06		2,80	10,39		1,05		1,42		0,15		0,18
Р, Па	1,01	Ст3	2,9		3,54		0,08	0,18		0,38		0,51		0,08		0,10

			6,0		6,86		0,92	0,91		0,57		0,77		0,06		0,07
			6,0		6,86		0,92	0,91		0,57		0,77		0,06		0,07
	1,2	Ст3; ВК8		3,2	4,16		1,05	0,25		0,43		0,58		0,09		0,12

			11,8		13,43		2,18	8,06		0,98		1,32		0,10		0,12
			11,8		13,43		2,18	8,06		0,98		1,32		0,10		0,12
	1,4	Ст3	6,0		6,80		1,07	5,39		0,89		1,20		0,14		0,17

			13,5		15,43		2,53	8,30		0,99		1,34		0,10		0,12
			13,5		15,43		2,53	8,30		0,99		1,34		0,10		0,12

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 225 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги