Роль несущей способности системы покрытие/подложка в повышении стойкости к разрушению покрытий Ti-Al-Ta-Si-N

Сотрудниками лаборатории физики поверхностных явлений ИФПМ СО РАН исследованы механизмы деформации и разрушения покрытий Ti-Al-Ta-Si-N с содержанием Si от 4 до 10 ат.%, нанесенных на твердые (сплав ВК8) и мягкие (сплав ВТ6) подложки, при скретч-тестировании.  Установлено, что в случае мягких подложек, характеризующихся низкой несущей способностью, наиболее высокую стойкость к разрушению при нормально приложенных нагрузках обеспечивают покрытия, которые создают максимальную несущую способность системы покрытие/подложка. В случае твердых подложек выбор оптимального состава покрытий определяется необходимостью учета их микроструктуры, несущей способности и нагрузок, прикладываемых к ним в процессе эксплуатации. Полученные результаты имеют существенное научное и практическое значение как с точки зрения потенциального применения покрытий Ti-Al-Ta-Si-N для защиты от износа различных деталей и инструментов, так и для конструирования защитных покрытий с оптимальными физико-механическими характеристиками на основе других систем.

На рисунках – Зависимость от содержания Si критических нагрузок для начала когезионного (Lс1) и адгезионного (Lс2) разрушения при скретч-тестировании покрытий Ti-Al-Ta-Si-N на подложках ВК8  и ВТ6  при скретч-тестировании

Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, проект FWRW-2026-0008. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Mesomechanics (Q2). https://doi.org/10.1134/S1029959925600454