Вакуумно-дуговое модифицирование поверхности стальных изделий
Рассмотрено вакуумно-дуговое модифицирование поверхностей стальных изделий, заключающееся в их азотировании в газовом дуговом разряде при положительном потенциале и последующем осаждении сверхтвердых покрытий с ионной имплантацией в процессе их нанесения. Вакуумно-дуговым методом с использованием им...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Физическая инженерия поверхности |
|---|---|
| Datum: | 2007 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
2007
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98825 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Вакуумно-дуговое модифицирование поверхности стальных изделий / А.А. Андреев // Физическая инженерия поверхности. — 2007. — Т. 5, № 3-4. — С. 140–148. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-98825 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Андреев, А.А. 2016-04-18T06:48:38Z 2016-04-18T06:48:38Z 2007 Вакуумно-дуговое модифицирование поверхности стальных изделий / А.А. Андреев // Физическая инженерия поверхности. — 2007. — Т. 5, № 3-4. — С. 140–148. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 1999-8074 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98825 620.178.1: 539.533 Рассмотрено вакуумно-дуговое модифицирование поверхностей стальных изделий, заключающееся в их азотировании в газовом дуговом разряде при положительном потенциале и последующем осаждении сверхтвердых покрытий с ионной имплантацией в процессе их нанесения. Вакуумно-дуговым методом с использованием имплантации ионов в процессе осаждения получены наноструктурные TiN покрытия, обладающие твердостью 40 ÷ 55 ГПа и нанокристаллической структурой. Покрытия осаждены при сочетании на подложке постоянного отрицательного потенциала 5 ÷ 400 В и импульсов амплитудой 1 ÷ 2 кВ и частотой 1 ÷ 7 кГц. Температура подложки зависит, в основном, от уровня потенциала постоянного смещения на подложке и составляет 105 ÷ 145 °С при “плавающем” потенциале и смещении 20 В, а с увеличением смещения может увеличиваться до 270 ÷ 350 °С при 200 ÷ 230 В. Не отмечено связи между твердостью покрытий и температурой подложки. При хранении при комнатной температуре в течение 3-х месяцев твердость покрытий снижается от 45 ÷ 53 ГПа до 38 ÷ 42 ГПа. После отжига в вакууме при температуре 700 °С в течение двух часов твердость покрытий TiN также снижается на 8 ÷ 12 единиц и остается на уровне 38 ÷ 42 ГПа, в то время, как обычные (без имплантации) TiN покрытия, осажденные в оптимальном режиме, имеют твердость около 25 ГПа как до отжига, так и после него. Розглянуто вакуумно-дугове модифікування поверхонь сталевих виробів, яке підлягає азотуванню в газовому дуговому розряді при позитивному потенціалі і в наступному осадженні надтвердих покриттів зіонною імплантацією в процесі їх нанесення. Вакуумно-дуговим методом з використанням імплантації іонів у процесі осадження отримані наноструктурні TiN покриття, що володіють твердістю 40 ÷ 55 ГПа і нанокристалічною структурою. Покриття осаджені при сполученні на підкладинці постійного негативного потенціалу 5 ÷ 400 В та імпульсів амплітудою 1 ÷ 2 кВ і частотою 1 ÷ 7 кГц. Температура підкладки залежить, в основному, від рівня потенціалу постійного зсуву на підкладці і складає 105 ÷ 145 °С при „плаваючому” потенціалі, та зсуві 20 В, а зі збільшенням зсуву може збільшуватися до 270 ÷ 350 °С при 200 ÷ 230 В. Не відзначено зв’язку між твердістю покриттів і температурою підкладинки. При збереженні при кімнатній температурі протягом 3-х місяців твердість покритів знижується від 45 ÷ 53 ГПа до 38 ÷ 42 ГПа. Після отжига у вакуумі при температурі 700 °С на протязі двох годин твердість покриттів TiN також знижується на 8 ÷ 12 одиниць і залишається на рівні 38 ÷ 42 ГПа, у той час, як звичайні (без імплантації) TiN покриття, осадженні в оптимальному режимі, мають твердість близько 25 ГПа як до отжига, так і після нього. Consideration has been given to vacuum-arc surface modification of steel items. The procedure includes nitriding in a gaseous arc discharge at a positive potential and a subsequent deposition of superhard coatings with simultaneous ion implantation during the process. The use of the technique discussed has provided nanostructural TiN coatings that have a nanocrystalline structure and show a hardness between 40 and 55 GPa. The coatings were deposited with combination of a constant negative potential (5 to 400 V) and pulses of height 1 to 2 kV and fre-quency of 1 to 7 kHz. The substrate temperature is essentially dependent on the level of constant bias potential on the substrate and is ranging from 105 °C to 145 °C at a floating potential and a bias of 20V, whereas with an increasing bias (200 ÷ 230 V) it may rise up to 270 ÷ 350 °C. No correlation between the coating hardness and the substrate temperature has been observed. After a three-month holding at room temperature the coating hardness drops from 45 ÷ 53 GPa down to 38 ÷ 42 GPa. After vacuum annealing at 700°C for 2 hours the hardness of TiN coatings also decreases by 8 ÷ 12 GPa, and remains at a level of 38 to 42 GPa, while the usual TiN coatings (without implantation) have a hardness of about 25 GPa both before and after annealing ru Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України Физическая инженерия поверхности Вакуумно-дуговое модифицирование поверхности стальных изделий Вакуумно-дугове модифікування поверхні сталевих виробів Vacuum-arc modification of steel surfaces Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Вакуумно-дуговое модифицирование поверхности стальных изделий |
| spellingShingle |
Вакуумно-дуговое модифицирование поверхности стальных изделий Андреев, А.А. |
| title_short |
Вакуумно-дуговое модифицирование поверхности стальных изделий |
| title_full |
Вакуумно-дуговое модифицирование поверхности стальных изделий |
| title_fullStr |
Вакуумно-дуговое модифицирование поверхности стальных изделий |
| title_full_unstemmed |
Вакуумно-дуговое модифицирование поверхности стальных изделий |
| title_sort |
вакуумно-дуговое модифицирование поверхности стальных изделий |
| author |
Андреев, А.А. |
| author_facet |
Андреев, А.А. |
| publishDate |
2007 |
| language |
Russian |
| container_title |
Физическая инженерия поверхности |
| publisher |
Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Вакуумно-дугове модифікування поверхні сталевих виробів Vacuum-arc modification of steel surfaces |
| description |
Рассмотрено вакуумно-дуговое модифицирование поверхностей стальных изделий, заключающееся в их азотировании в газовом дуговом разряде при положительном потенциале и последующем осаждении сверхтвердых покрытий с ионной имплантацией в процессе их нанесения. Вакуумно-дуговым методом с использованием имплантации ионов в процессе осаждения получены наноструктурные TiN покрытия, обладающие твердостью 40 ÷ 55 ГПа и нанокристаллической структурой. Покрытия осаждены при сочетании на подложке постоянного
отрицательного потенциала 5 ÷ 400 В и импульсов амплитудой 1 ÷ 2 кВ и частотой 1 ÷ 7 кГц.
Температура подложки зависит, в основном, от уровня потенциала постоянного смещения на
подложке и составляет 105 ÷ 145 °С при “плавающем” потенциале и смещении 20 В, а с увеличением смещения может увеличиваться до 270 ÷ 350 °С при 200 ÷ 230 В. Не отмечено связи
между твердостью покрытий и температурой подложки. При хранении при комнатной температуре в течение 3-х месяцев твердость покрытий снижается от 45 ÷ 53 ГПа до 38 ÷ 42 ГПа.
После отжига в вакууме при температуре 700 °С в течение двух часов твердость покрытий
TiN также снижается на 8 ÷ 12 единиц и остается на уровне 38 ÷ 42 ГПа, в то время, как обычные (без имплантации) TiN покрытия, осажденные в оптимальном режиме, имеют твердость
около 25 ГПа как до отжига, так и после него.
Розглянуто вакуумно-дугове модифікування поверхонь сталевих виробів, яке підлягає азотуванню в газовому дуговому розряді при позитивному
потенціалі і в наступному осадженні надтвердих
покриттів зіонною імплантацією в процесі їх нанесення. Вакуумно-дуговим методом з використанням імплантації іонів у процесі осадження отримані наноструктурні TiN покриття, що володіють твердістю 40 ÷ 55 ГПа і нанокристалічною
структурою. Покриття осаджені при сполученні
на підкладинці постійного негативного потенціалу 5 ÷ 400 В та імпульсів амплітудою 1 ÷ 2 кВ
і частотою 1 ÷ 7 кГц. Температура підкладки залежить, в основному, від рівня потенціалу постійного зсуву на підкладці і складає 105 ÷ 145 °С
при „плаваючому” потенціалі, та зсуві 20 В, а зі
збільшенням зсуву може збільшуватися до 270
÷ 350 °С при 200 ÷ 230 В. Не відзначено зв’язку
між твердістю покриттів і температурою підкладинки. При збереженні при кімнатній температурі протягом 3-х місяців твердість покритів знижується від 45 ÷ 53 ГПа до 38 ÷ 42 ГПа. Після отжига у вакуумі при температурі 700 °С на протязі
двох годин твердість покриттів TiN також знижується на 8 ÷ 12 одиниць і залишається на рівні
38 ÷ 42 ГПа, у той час, як звичайні (без імплантації) TiN покриття, осадженні в оптимальному
режимі, мають твердість близько 25 ГПа як до
отжига, так і після нього.
Consideration has been given to vacuum-arc surface
modification of steel items. The procedure includes
nitriding in a gaseous arc discharge at a positive potential
and a subsequent deposition of superhard coatings
with simultaneous ion implantation during the
process. The use of the technique discussed has provided
nanostructural TiN coatings that have a nanocrystalline
structure and show a hardness between
40 and 55 GPa. The coatings were deposited with
combination of a constant negative potential (5 to
400 V) and pulses of height 1 to 2 kV and fre-quency
of 1 to 7 kHz. The substrate temperature is essentially
dependent on the level of constant bias potential on
the substrate and is ranging from 105 °C to 145 °C
at a floating potential and a bias of 20V, whereas
with an increasing bias (200 ÷ 230 V) it may rise up
to 270 ÷ 350 °C. No correlation between the coating
hardness and the substrate temperature has been
observed. After a three-month holding at room
temperature the coating hardness drops from 45 ÷
53 GPa down to 38 ÷ 42 GPa. After vacuum
annealing at 700°C for 2 hours the hardness of TiN
coatings also decreases by 8 ÷ 12 GPa, and remains
at a level of 38 to 42 GPa, while the usual TiN coatings
(without implantation) have a hardness of about
25 GPa both before and after annealing
|
| issn |
1999-8074 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98825 |
| citation_txt |
Вакуумно-дуговое модифицирование поверхности стальных изделий / А.А. Андреев // Физическая инженерия поверхности. — 2007. — Т. 5, № 3-4. — С. 140–148. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT andreevaa vakuumnodugovoemodificirovaniepoverhnostistalʹnyhizdelii AT andreevaa vakuumnodugovemodifíkuvannâpoverhnístalevihvirobív AT andreevaa vacuumarcmodificationofsteelsurfaces |
| first_indexed |
2025-11-27T15:31:19Z |
| last_indexed |
2025-11-27T15:31:19Z |
| _version_ |
1850852451338420224 |