ВЛАСТИВОСТІ МЕТАЛЕВИХ, НІТРИДНИХ, ОКСИДНИХ І КАРБІДНИХ ПОКРИТТІВ НА ОСНОВІ ВИСОКОЕНТРОПІЙНИХ СПЛАВІВ 

Анотація

Поява високоентропійних сплавів із підвищеними твердістю та термостійкістю дала поштовх до вивчення їх властивостей у покриттях. Високоентропійні металеві покриття характеризуються високими значеннями твердості — від 7 до 19 ГПа. Проаналізовано загальні закономірності впливу різних параметрів на фізико-механічні властивості високоентропійних металевих покриттів. Досліджено отримані різними методами напилення одношарові металеві, нітридні, оксидні, карбідні та багатошарові нітридні покриття з високоентропійних сплавів. Визначено фазовий склад, структуру, твердість, модуль пружності і коефіцієнт тертя отриманих покриттів. Для високоентропійних покриттів, як і для литих сплавів, характерна залежність фізико-механічних властивостей від параметра ґратки. З ростом параметра ґратки в металевих покриттях з ОЦК-ґраткою спостерігається зниження модуля пружності і твердості. Підвищена твердість вакуумних високоентропійних покриттів сприяє зниженню коефіцієнта тертя порівняно з литим станом. Встановлено вплив тиску в камері напилення і напруги, що подається на підкладку, на характеристики нітридного покриття. Показано можливість отримання товстих (до 80 мкм) покриттів при поєднанні металевих і нітридних прошарків із високоентропійного сплаву та визначення їх властивостей. Виявлено вплив параметра ґратки високоентропійного карбіду системи TiZrNbVTaHf на твердість. Найнижчий коефіцієнт тертя (на рівні 0,05) показали високоентропійні оксидні покриття. Високоентропійним покриттям притаманні високі значення твердості. Так, твердість металевого покриття на основі сплаву TiZrNbTaHfCr сягала 19 ГПа, нітридного покриття на основі сплаву TiZrNbVHf — 63 ГПа, карбідного покриття на основі сплаву TiZrNbVHfTa — 48 ГПа, а оксидного покриття на основі сплаву FeCoNiAlVMo — 35 ГПа. Проведений аналіз показав, що найбільш твердими є нітридні покриття, а найнижчий коефіцієнт тертя мають оксидні покриття.