книги / Изучение функциональных свойств многослойных пленок на основе двух- и трехкомпонентных нитридов тугоплавких металлов и их соединений с легкоплавкими металлами и неметаллами
..pdfОкончание табл. 3 . 8
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
5 |
|
|
6 |
|
7 |
|
|
8 |
|
9 |
|
10 |
|
11 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,19 |
||||||||||
|
90 |
Ст3 |
|
5,6 |
|
|
8,63 |
|
1,90 |
|
4,17 |
|
|
0,83 |
|
1,04 |
0,16 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Iд, А |
11,5 |
13,09 |
|
1,96 |
|
11,61 |
1,08 |
|
1,46 |
0,07 |
0,09 |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
Ст3 |
54,2 |
61,89 |
|
3,07 |
|
11,60 |
1,08 |
|
1,46 |
0,17 |
0,21 |
|||||||||||||||||||
|
100 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
13,3 |
15,20 |
|
3,03 |
|
12,09 |
1,09 |
|
2,11 |
0,08 |
0,10 |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
80 |
Ст3 |
29,0 |
33,09 |
|
1,42 |
|
5,22 |
|
|
0,88 |
|
1,19 |
0,20 |
0,24 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
39,0 |
44,57 |
|
7,59 |
|
51,59 |
1,56 |
|
1,47 |
0,11 |
0,14 |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
100 |
Ст3 |
5,7 |
|
|
6,46 |
|
1,76 |
|
2,65 |
|
|
0,74 |
|
1,00 |
0,15 |
0,18 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Uсм, В |
12,4 |
14,17 |
|
3,06 |
|
8,68 |
|
|
1,00 |
|
1,35 |
0,09 |
0,11 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
150 |
Ст3 |
|
4,5 |
|
|
5,09 |
|
1,21 |
|
0,29 |
|
|
0,47 |
|
0,64 |
0,13 |
0,16 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
10,9 |
12,46 |
|
1,42 |
|
7,40 |
|
|
0,96 |
|
1,30 |
0,07 |
0,09 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
250 |
Ст3 |
|
6,8 |
|
|
8,63 |
|
1,90 |
|
4,17 |
|
|
0,77 |
|
1,12 |
0,12 |
0,15 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
8,2 |
|
|
9,37 |
|
3,99 |
|
5,57 |
|
|
0,90 |
|
1,22 |
0,10 |
0,11 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
400 |
Ст3 |
43,0 |
49,09 |
|
1,43 |
|
3,92 |
|
|
0,82 |
|
1,11 |
0,12 |
0,14 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
31,8 |
37,26 |
|
1,67 |
|
5,96 |
|
|
1,12 |
|
1,51 |
0,09 |
0,13 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
360 |
Ст3 |
35,8 |
40,86 |
|
1,25 |
|
1,30 |
|
|
0,62 |
|
0,84 |
0,10 |
0,12 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
L, мм |
23,6 |
30,14 |
|
0,97 |
|
4,84 |
|
|
1,06 |
|
1,43 |
0,09 |
0,11 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
330 |
Ст3 |
29,5 |
33,74 |
|
1,12 |
|
0,91 |
|
|
0,57 |
|
0,77 |
0,09 |
0,11 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
19,9 |
23,56 |
|
0,71 |
|
2,88 |
|
|
0,76 |
|
1,03 |
0,09 |
0,11 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
300 |
Ст3 |
|
5,6 |
|
|
6,40 |
|
1,08 |
|
0,23 |
|
|
0,41 |
|
0,55 |
0,09 |
0,10 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
12,1 |
13,77 |
|
0,48 |
|
1,30 |
|
|
0,62 |
|
0,84 |
0,10 |
0,11 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
30 |
Ст3 |
13,2 |
15,09 |
|
25,13 |
|
26,07 |
1,32 |
|
1,78 |
0,12 |
0,14 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
10,7 |
12,17 |
|
22,53 |
|
19,07 |
1,05 |
|
1,42 |
0,10 |
0,12 |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
N2, % |
50 |
Ст3 |
|
5,1 |
|
|
5,77 |
|
1,25 |
|
21,16 |
1,25 |
|
1,69 |
0,09 |
0,13 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
10,6 |
12,06 |
|
1,59 |
|
9,02 |
|
|
1,01 |
|
1,36 |
0,10 |
0,12 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
70 |
Ст3 |
3,2 |
|
|
3,66 |
|
1,11 |
|
5,24 |
|
|
0,88 |
|
1,19 |
0,08 |
0,12 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
7,1 |
|
|
7,69 |
|
0,60 |
|
5,12 |
|
|
0,95 |
|
1,28 |
0,09 |
0,11 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1Р = 1,0 Па; L = 270 мм; Iд = 80 А; Uсм = 200 В; N2 = 90 %.
51
а |
б |
в |
г |
Рис. 3.5. Зависимости износостойких (а, в, д, ж, и)
и антифрикционных (б, г, е, з, к) свойств многослойных пленок на основе двухкомпонентных TiN слоев от микротвердости композиции
пленка – подложка, изменяемой под действием ТехП МР:
а, б) Р; в, г) N; д, е) Uсм; ж, з) Р; и, к) N2 (см. также с. 53)
52
д |
е |
ж |
з |
и |
к |
Рис. 3.5. Окончание
53
а |
б |
в |
г |
Рис. 3.6. Зависимости износостойких (а, в, д, ж, и)
и антифрикционных (б, г, е, з, к) свойств многослойных пленок на основе двухкомпонентных ZrN слоев от микротвердости композиции
пленка – подложка, изменяемой под действием ТехП МР:
а, б) Р; в, г) N; д, е) Uсм; ж, з) Р; и, к) N2 (см. также с. 55)
54
д |
е |
ж |
з |
и |
к |
Рис. 3.6. Окончание
55
а |
б |
в |
г |
Рис. 3.7. Зависимости износостойких (а, в, д, ж, и)
и антифрикционных (б, г, е, з, к) свойств многослойных пленок на основе двухкомпонентных TiN слоев от микротвердости композиции
пленка – подложка, изменяемой под действием ТехП ЭДИ:
а, б) Р; в, г) Iд; д, е) Uсм; ж, з) Р; и, к) N2 (см. также с. 57)
56
д |
е |
ж |
з |
и |
к |
Рис. 3.7. Окончание
57
а |
б |
в |
г |
Рис. 3.8. Зависимости износостойких (а, в, д, ж, и)
и антифрикционных (б, г, е, з, к) свойств многослойных пленок на основе двухкомпонентных ZrN слоев от микротвердости композиции
пленка – подложка, изменяемой под действием ТехП ЭДИ:
а, б) Р; в, г) Iд; д, е) Uсм; ж, з) Р; и, к) N2 (см. также с. 59)
58
д |
е |
ж |
з |
и |
к |
Рис. 3.8. Окончание
59
Таблица 3 . 9
Физико-механические и трибологические свойства многослойных пленок на основе наноструктурированных TiN (ZrN) слоев, сформированных в зависимости от типа источника плазмы (материал подложки – Ст3)
Показатель |
|
Слой пленки/метод осаждения |
|
||
|
|
|
|
||
TiN/МР |
ZrN/МР |
TiN/ЭДИ |
ZrN/ЭДИ |
||
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Нμк , ГПа |
18 |
18 |
27 |
23 |
|
|
|
|
|
|
|
НМ115, ГПа |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
f |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,06 |
|
|
|
|
|
|
|
Мтр, Н·м |
0,09 |
0,10 |
0,10 |
0,07 |
|
∆m·10–3, мг |
0,1 |
0,4 |
2,9 |
6,0 |
|
Iпm ·10–5, мг·Н–1·м–1 |
0,06 |
0,16 |
3,54 |
6,86 |
|
|
|
|
|
|
|
IпV ·10–4, мм3·Н–1·м–1 |
0,08 |
1,02 |
0,92 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
dп, мм |
0,52 |
0,44 |
0,38 |
0,57 |
|
Vк·10–3, мм·с–1 |
0,70 |
0,59 |
0,51 |
0,77 |
|
IкV ·10–8, мм3·Н–1·м–1 |
0,61 |
0,33 |
0,18 |
0,91 |
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 . 1 0
Коэффициенты торможения процессов растворения многослойных пленок на основе двухкомпонентных TiN (ZrN) слоев, полученных методами ЭДИ и МР (б.п. и п. – без пленки и с пленкой)
|
|
|
|
|
Р= 0,8 Па |
|
|
Р= 1,0 Па |
|
|
Р= 1,2 Па |
|
|||
Показатель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
TiN |
ZrN |
TiN |
ZrN |
TiN |
ZrN |
TiN |
ZrN |
TiN |
ZrN |
TiN |
ZrN |
||||
|
|
|
|
ЭДИ |
ЭДИ |
МР |
МР |
ЭДИ |
ЭДИ |
МР |
МР |
ЭДИ |
ЭДИ |
МР |
МР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
iб.п |
/ iп |
, |
раз |
317 |
1500 |
4,7 |
27 |
641 |
3190 |
22 |
208 |
150 |
161 |
7,7 |
15 |
кор |
кор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
iб.п |
/ iп |
, |
раз, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пас |
пас |
|
|
354 |
685 |
6,6 |
47 |
643 |
2180 |
362 |
240 |
208 |
218 |
43,6 |
16 |
Е= 0,2 В |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ti, ат. % |
|
47,31 |
– |
– |
52,87 |
44,22 |
– |
– |
52,68 |
49,08 |
– |
– |
53,87 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Zr, ат. % |
|
– |
44,66 |
51,74 |
– |
– |
44,23 |
51,10 |
– |
– |
46,27 |
51,95 |
– |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
N2, ат. % |
|
52,69 |
55,34 |
48,26 |
47,13 |
55,78 |
55,77 |
48,90 |
47,62 |
50,92 |
53,73 |
48,05 |
46,13 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60