Вплив параметрів магнетронного розпорошення на механічні та трибологічні властивості покриттів з нітриду Карбону
Н. В. Вігілянська1, О. В. Волос1, В. Г. Задоя1, В. Ф. Горбань2, В. І. Закієв3
1Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, вул. Казимира Малевича, 11, 03150 Київ, Україна
2Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, вул. Омеляна Пріцака, 3, 03142 Київ, Україна
3Національний авіаційний університет, просп. Любомира Гузара, 1, 03058 Київ, Україна
Отримано: 6.02.2023; остаточний варіант - 28.02.2023. Завантажити: PDF
Дану роботу присвячено дослідженню механічних і трибологічних властивостей покриттів нітриду Карбону CNx, нанесених на основи з титану IM125 і криці AISI321 методом реактивного магнетронного розпорошення графітової мішені на постійному струмі в суміші газів арґон/азот. Показано, що за тиску p = 0,35 Па, концентрації азоту в суміші газів C = 42-58%, температурі основи Tоснови = 130°C одержано найбільші значення твердости H = 15/20 ГПа, модуля пружности E∗ = 120-132 ГПа, нормованої твердости H/E∗ = 0,130-0,152, пружньої деформації εes = 4,03-4,6%, що свідчить про підвищену пластичність і зносостійкість покриття за тертя. Випробування зносостійкости, проведені в умовах сухого тертя методами куля-диск і куля-шліф, показали, що підвищену зносостійкість виявлено у покриття CNx з найвищим карбоновим упорядкуванням, що підтверджується високими значеннями нормалізованої твердости H/E∗ і показником пружньої деформації εes. У дослідженні в плазмі крові зразків титану ІМ125 з покриттям CNx у парі тертя з хіруленом встановлено низькі значення коефіцієнта тертя й інтенсивности зношування хірулена, які дорівнювали 0,079 і 0,65 мм/км відповідно.
Ключові слова: реактивне магнетронне розпорошення, покриття нітридом Карбону, мікроіндентування, трибологічні властивості, графітова мішень, біомедична сумісність.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i05/0603.html
PACS: 46.55.+d, 62.20.Qp, 68.60.Bs, 81.15.Cd, 81.40.Pq, 87.85.jj