Влияние содержания Cr в покрытиях TiCrN, полученных методом вакуумно-дугового осаждения, на их фазовый состав, структуру и свойства
Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation , Governmental Assignment, FWRM-2025-0001
Леонов А.А.
1, Денисова Ю.А.
1, Денисов В.В.
1, Сыртанов М.С.
1,21Институт сильноточной электроники СО РАН, Томск, Россия
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия

Email: laa-91@yandex.ru, yukolubaeva@mail.ru, volodyadenisov@yandex.ru, maxim-syrtanov@mail.ru
Поступила в редакцию: 24 марта 2025 г.
В окончательной редакции: 17 июня 2025 г.
Принята к печати: 8 июля 2025 г.
Выставление онлайн: 15 августа 2025 г.
Покрытия TiCrN осаждались на штамповую сталь Х12МФ вакуумно-дуговым плазменно-ассистированным методом при различных значениях тока дуги хромового катода (40, 60, 80 и 100 А). Установлено, что увеличение тока дуги хромового катода приводит к повышению относительного содержания хрома в покрытиях с 0.26 до 0.52; повышению содержания фазы (Ti, Cr)N с 18.3 до 94.2 %; уменьшению размера области когерентного рассеяния с ~ 30-40 до ~ 5 nm; повышению микродеформаций кристаллических решеток с (0.8-1.6)· 10-3 до (10-11.1)· 10-3. Покрытие состава Ti0.54Cr0.46N обладало максимальными физико-механическими (твердость H=37.4 GPa, отношение твердости и модуля упругости H3/E2=0.30 GPa) и триботехническими (коэффициент трения μ=0.512) характеристиками среди исследуемых покрытий. Ключевые слова: вакуумно-дуговое осаждение, покрытия TiCrN, фазовый состав, физико-механические свойства.
- А.И. Меньшаков, Д.Р. Емлин, Письма в ЖТФ, 47 (10), 35 (2021). DOI: 10.21883/PJTF.2021.10.50971.18646 [A.I. Men'shakov, D.R. Emlin, Tech. Phys. Lett., 47, 511 (2021). DOI: 10.1134/S1063785021050254]
- T. Narayana, S.S. Saleem, Trib. Int., 193, 109348 (2024). DOI: 10.1016/j.triboint.2024.109348
- A. Vorontsov, A. Filippov, N. Shamarin, E. Moskvichev, O. Novitskaya, E. Knyazhev, Yu. Denisova, A. Leonov, V. Denisov, S. Tarasov, Metals, 12 (10), 1746 (2022). DOI: 10.3390/met12101746
- A. Filippov, A. Vorontsov, N. Shamarin, E. Moskvichev, O. Novitskaya, E. Knyazhev, Yu. Denisova, A. Leonov, V. Denisov, S. Tarasov, Metals, 12 (12), 2046 (2022). DOI: 10.3390/met12122046
- A.A. Leonov, Yu.A. Denisova, V.V. Denisov, M.S. Syrtanov, A.N. Shmakov, V.M. Savostikov, A.D. Teresov, Coatings, 13 (2), 351 (2023). DOI: 10.3390/coatings13020351
- G. Mendoza-Leal, C. Hernandez-Navarro, J. Restrepo, M. Flores-Martinez, E. Rodri guez, E. Garci a, MRS Adv., 3, 3675 (2018). DOI: 10.1557/adv.2018.605
- S. Mohapatra, M.-S. Oh, Appl. Sci., 15 (5), 2466 (2025). DOI: 10.3390/app15052466
- О.И. Посылкина, С.Д. Латушкина, И.А. Сечко, А.А. Возняковский, Е.А. Богачева, ЖТФ, 95 (2), 276 (2025). DOI: 10.61011/JTF.2025.02.59719.296-24 [O.I. Posylkina, S.D. Latushkina, I.A. Sechko, A.A. Vozniakovskii, E.A. Bogacheva, Tech. Phys., 70 (2), 255 (2025). DOI: 10.61011/TP.2025.02.60822.296-24]
- В.М. Савостиков, Ю.А. Денисова, В.В. Денисов, А.А. Леонов, С.В. Овчинников, М.В. Савчук, Изв. вузов. Физика, 64 (12), 43 (2021). DOI: 10.17223/00213411/64/12/43 [V.M. Savostikov, Yu.A. Denisova, V.V. Denisov, А.A. Leonov, S.V. Ovchinnikov, M.V. Savchuk, Russ. Phys. J., 64, 2219 (2022). DOI: 10.1007/s11182-022-02580-x]
- K.H. Lee, C.H. Park, Y.S. Yoon, J.J. Lee, Thin Solid Films, 385 (1-2), 167 (2001). DOI: 10.1016/S0040-6090(00)01911-8
- C.X. Tian, Ch. Zou, Z.S. Wang, B. Yang, D.J. Fu, V.O. Pelenovich, A. Tolstogouzov, Int. J. Nanosci. Nanotechnol., 16 (4), 259 (2020). https://www.ijnnonline.net/article_47980.html
- А.Д. Погребняк, В.М. Береснев, О.В. Бондар, Я.О. Кравченко, Б. Жоллыбеков, А.И. Купчишин, Письма в ЖТФ, 44 (3), 25 (2018). DOI: 10.21883/PJTF.2018.03.45575.16826 [A.D. Pogrebnjak, V.M. Beresnev, O.V. Bondar, Ya.O. Kravchenko, B. Zhollybekov, A.I. Kupchishin, Tech. Phys. Lett., 44 (2), 98 (2018). DOI: 10.1134/S1063785018020098]
- B.D. Beake, Surf. Coat. Technol., 442, 128272 (2022). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2022.128272]
- H.M. Cao, X. Zhou, X.Y. Li, K. Lu, Trib. Int., 115, 3 (2017). DOI: 10.1016/j.triboint.2017.05.027]
- C.D. Rivera-Tello, E. Broitman, F.J. Flores-Ruiz, J. Perez-Alvarez, M. Flores-Jimenez, O. Jimenez, M. Flores, Coatings, 10 (3), 263 (2020). DOI: 10.3390/coatings10030263