Влияние примесей Cr на структуру и механизм разрушения многослойных плёнок TiAlN
Олеся Наконечная
Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, ул. Владимирская, 60, 01033 Киев, Украина
Получена: 17.01.2019; окончательный вариант - 25.03.2019. Скачать: PDF
Методами электронной микроскопии, наноиндентирования и атомно-силовой микроскопии исследованы структурные особенности и механические характеристики нанокомпозиционных многослойных тонких плёнок на основе TiAlN. Плёнки осаждались на подложки WC–Co вакуумно-дуговым методом. Установлено, что добавки Cr оказывают существенное влияние на микроструктуру образцов, морфологию трещин и механические свойства исследуемых покрытий. Добавление Cr приводит к увеличению твёрдости исследуемых плёнок за счёт исчезновения вюрцитной фазы AlN и образования твёрдой фазы CrN. Кроме того, дополнительный вклад в твёрдость плёнки вносят формирование колоннообразной структуры и увеличение периода бислоя в покрытии. Формирование и распространение индуцированных индентацией трещин оказались чувствительными как к структуре исследуемой плёнки, так и к морфологии роста её зёрен. Во всех покрытиях появляются первичные трещины в месте контакта с индентором. Морфология этих трещин описывается системой коротких, разрывных, нерегулярных трещин в покрытиях, имеющих колонноподобную микроструктуру. В плёнках с мелкозернистой структурой формируются прямые радиальные сквозные трещины. Указанные особенности структуры трещин объясняются скольжением границ зёрен, которые являются более выраженными в столбчатых плёнках, чем в нанокомпозиционном покрытии.
Ключевые слова: тонкая плёнка, морфология трещин, трещиностойкость, твёрдость, просвечивающая электронная микроскопия.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v41/i05/0621.html
PACS: 62.20.mt, 68.37.Lp, 68.55.J-, 68.55.Ln, 68.60.Bs, 68.65.Ac