УДК 538.97, 539.216.2, 539.23

Методом магнетронного осаждения получены нанокомпозитные покрытия на основе аморфного углерода, легированного титаном, никелем и хромом. Методами просвечивающей и растровой электронной микроскопии, рентгеноструктурного фазового анализа исследованы особенности микроструктуры и фазового состава указанных покрытий. Показано, что структура покрытий представлена наноразмерными частицами TiC и NiCr, находящимися в аморфной углеродной матрице. Рассматриваемые покрытия на подложке из титанового сплава повышают микротвердость в ~7 раз (до 14 ГПа) и снижают более чем в 2 раза (до m < 0.2) коэффициент трения. Обсуждаются физические причины повышения твердости и снижения коэффициента трения, а также перспективы модифицирования фазового состава нанокомпозитных покрытий на основе аморфного углерода и возможности использования полученных покрытий на изделиях из титановых сплавов.

 

Nanocomposite coatings based on amorphous carbon doped with titanium, nickel and chromium have been obtained by magnetron sputtering. Features of the microstructure and phase composition of these coatings are investigated by transmission electron microscopy, scanning electron microscopy and X-ray diffraction. It is shown that the coatings consists of nanosized TiC and NiCr particles embedded in an amorphous carbon matrix. The deposition of these coatings on a titanium alloy substrate leads to a 7-fold increase in microhardness (up to 14 GPa) and a more than 2-fold decrease in the friction coefficient (down to m < 0.2). The physical causes of the hardness increase and friction coefficient reduction are explored. The modification of the phase composition of nanocomposite coatings based on amorphous carbon and their deposition onto titanium alloy products are discussed.

 

А.В. Андреев, А.Д. Коротаев, И.Ю. Литовченко, А.Н. Тюменцев, Д.П. Борисов  Микроструктура и трибологические свойства нанокомпозитных покрытий на основе аморфного углерода // Физ. мезомех. - 2015. - Т. 18. - № 1. - С. 73-83