Розпиленням роздільних катодів у промисловій установці ННВ-6,6И1 (типу "Булат") отримано інтерметалічні покриття зі сполук системи Al - Ni - Cr на підкладці з алюмінію. Вивчено структуру, склад покриттів і запропоновано механізм їх формування. Розроблена модифікація технології відкриває нові перспективи використання іонно-плазмового методу для створення зміцнювальних, захисних і декоративних покриттів.

На підставі аналізу вітчизняних і зарубіжних літературних даних узагальнено уявлення про механізми процесів, які відбуваються на катоді під час вакуумно-дугового розряду в установках іонно-плазмового напилення. Сформульовано уявлення про фізико-хімічні процеси, відповідальні за формування покриттів з нітриду титану за різних умов. Описано залежності властивостей покриттів TiN від умов напилення та показано шляхи подальшого вдосконалення їх експлуатаційних характеристик. Наведено стислу характеристику стану структурних досліджень покриттів TiN.

На підставі літературних даних і власних робіт розглянуто сучасні напрямки розробки фізичних методів зміцнення алюмінію та його сплавів шляхом формування на їх поверхні та у приповерхневому шарі нітриду AlN. Проаналізовано уявлення про фізико-хімічні процеси, які відповідальні за формування таких покриттів у ході використання високоенергетичних іонів азоту. Наведено структурні характеристики та властивості міцності поверхні чистого алюмінію та деяких алюмінієвих сплавів після іонно-променевого, іонно-плазмового та лазерного азотування.

Разработана лабораторная технология напыления методом конденсации, стимулированной ионной бомбардировкой, эвтектических покрытий из сплавов на основе железа с фазами внедрения. Технологический процесс базируется на промышленных установках типа "Булат". В процессе напыления покрытий изменяется механизм их кристаллизации, в результате чего формируется структура "тонкого конгломерата фаз". Фазовый состав распыляемого катода практически полностью сохраняется в покрытии. Триботехнические свойства полученных эвтектических покрытий выше, чем сплавов в литом состоянии.

Ключ. слова: неразрушающий контроль, микроволновые измерения, упрочняющие и защитные покрытия, тонкие пленки, скин-слой
Індекс рубрикатора НБУВ: К5-7с108 + К5-7с3

Рубрики:

Загальна технологія машинобудування. Обробка металів

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Изучена структура покрытий толщиной 15 - 20 мкм, полученных из сплавов Fe - 31,2 % Ni - 2 % Co - 0,002 % Y и Fe - 31,4 % Ni - 2 % Co - 0,72 % C - 0,001 % Y методом дугового вакуумного распыления катода и осаждения преимущественно микрокапельной составляющей на подложки из фольги Al и Cu. Рентгеновским и электронно-микроскопическим методами установлено, что нанесенные покрытия имеют однофазную аустенитную структуру. По рентгеновским данным оценены размеры областей когерентного рассеяния (ОКР) в покрытиях и установлено их уменьшение до 20 - 100 нм по сравнению с размерами ОКР в закаленных массивных образцах (110 - 160 нм). На основании рентгеновского и электронно-микроскопического анализов показано, что углерод способствует эффективному измельчению структуры покрытия. Хотя фазовый состав образцов не зависит от выбранного материала подложки (Cu или Al), размеры ОКР и элементов структуры покрытий, нанесенных на фольгу Cu, на порядок меньше тех, которые получены на фольге Al. Показано, что напыление покрытия с преимущественно микрокапельной составляющей продуктов дуговой эрозии катода сопровождается ростом сверхтонкого магнитного поля в сплавах от 28 - 32 до 38 Тл в покрытиях, что является следствием изменения распределения атомов в твердом растворе.

Исследованы триботехнические свойства эвтектических покрытий, полученных электроискровым легированием. Показано влияние термической обработки на сталь неравновесного состояния покрытия и износостойкость.

Предложены механизмы образования одно- и многостенных углеродных нанотрубок в дуговом разряде. Отличительной особенностью механизма образования одностенных трубок на основании разряда с допированием электродов катализаторами является сценарий, по которому главную роль выполняют наночастицы углерода, покидающие анод. В плазме дугового разряда вылетевшие из анода наночастицы находятся в свободном полете, пока не попадут на катод. При этом они являются фактически изолированными телами, на которые осаждаются атомы, ионы и более сложные комплексы. В результате процессов конденсации атомов, комплексов, а также рекомбинации ионов на поверхности свободно летящих наночастиц последние становятся многокомпонентными (углерод - катализаторы) и нагреваются до высоких температур. При попадании в более холодные области плазмы во время своего дрейфа через плазму к коллектору (холодному или нагретому) они охлаждаются; при этом на гранях кристаллизующегося катализатора выделяется структурированный углерод в виде одностенной нанотрубки (или связок нанотрубок). Многостенные трубки, вероятнее всего, образуются в результате отжига непосредственно в депозите, где есть подходящая температура для модифицированных наночастиц углерода, прилетающих на катод из разрядного промежутка. Дуговой разряд в этом случае является лишь генератором наночастиц с начальной структурой, подходящей для такого отжига.

Індекс рубрикатора НБУВ: О52-060.17

Шифр НБУВ: Ж24839 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены результаты структурно-фазовых исследований покрытий, полученных детонационным методом из порошка эвтектического сплава на основе железа с тугоплавкими боридами. Благодаря высокой плотности мощности, создаваемой в потоке плазмы установкой оригинальной конструкции, и быстрому охлаждению на подложке, происходят структурные и фазовые превращения, характерные для эвтектических сплавов, содержащих фазы внедрения. Проведено сравнение с ранее полученными газоплазменными покрытиями того же состава. Показано, что использование многокамерной детонационной установки снизило пористость покрытий, измельчило их структуру за счет изменения механизма кристаллизации, изменило механизм упрочнения. На этом основании прогнозируется сочетание в покрытии практически полезных свойств для решения задач двигателестроения и общего машиностроения.

Рассмотрено влияние скоростей нагрева и охлаждения материалов подложек из меди и нержавеющей стали на структуру ионноплазменных покрытий, полученных с помощью метода КИБ - осаждения продуктов дугового распыления катода, изготовленного механическим способом из слитка высокоэнтропийного сплава AlFeNiCoCuCr эквиатомного состава. Структуру материала катода и покрытий исследовали с помощью оптической и электронной микроскопий, а также рентгеновской дифрактометрии. Установлено, что полученные покрытия, в отличие от структуры катода, не содержат дендритов, а представлены зернами различной дисперсности, что является результатом не только отличающихся температур нагрева подложек, но и скоростей охлаждения конденсированных на них продуктов. Показано, что покрытие, нанесенное на нержавеющую сталь, состоит из зон межкапельных пространств, имеющих наноразмерную структуру (2,5 - 15 нм) с ОЦК-кристаллической решеткой, и участков падения капель, имеющих зеренную структуру с размерами 15 - 50 нм, содержащую многочисленные дисперсные фазы различной степени совершенства. В покрытиях на меди обнаружены более крупные зерна (150 - 350 нм) и значительно меньшее количество стабильных фаз с более совершенной структурой.