УДК 538.97, 539.216.2, 539.231

Предложена новая концепция конструирования (создания) нанокомпозитных покрытий - самоорганизация микроструктуры на стадии формирования покрытия - одновременное зарождение островков различных взаимно нерастворимых или малорастворимых фаз. Разработаны физические принципы выбора составов таких покрытий. В качестве экспериментального подтверждения предложенных принципов предлагается использование многоэлементных композиций нанокомпозитных покрытий. С использованием плазменного магнетронно-дугового комплекса «Спрут» получены многоэлементные нанокомпозитные сверхтвердые (Н_m > 40 ГПа) покрытия системы Ti-Al-Si-Cr-Ni-Cu-O-C-N. Методами просвечивающей электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа, измерения микротвердости, скретч-тестирования исследованы особенности структурно-фазового и упругонапряженного состояния многоэлементных покрытий в исходном состоянии и после отжигов до 1000 °С. Обнаружен широкий спектр значений кривизны-кручения кристаллической решетки (до 200° мкм^-1) наноразмерных (менее 30 нм) областей когерентного рассеяния двухуровневой структуры покрытий и индивидуальных (до 15 нм) нанокристаллов TiN. В результате отжига покрытий двухуровневая зеренная структура релаксирует с формированием нанокристаллов на основе TiN размером менее 30-40 нм со снижением кривизны-кручения решетки до 40°-50° мкм^-1. Сравнительный анализ акустической эмиссии и треков многокомпонентных и TiN покрытий при скретч-тестировании свидетельствует о повышении вязкости разрушения многоэлементных покрытий.

Коротаев А.Д., Борисов Д.П., Мошков В.Ю., Овчинников С.В., Тюменцев А.Н., Прибытков Г.А.  Особенности структурно-фазового и упругонапряженного состояния нанокомпозитных сверхтвердых покрытий на основе TiN // Физ. мезомех. - 2011. - Т. 14. - № 5. - С. 87-97