Влияние фазового, элементного состава и дефектной структуры на физико-механические и триботехнические свойства наноструктурных Ti–Hf–Si–N-покрытий

Разработан и исследован новый вариант сверхтвердых наноструктурных покрытий на основе Ti–Hf–Si–N с высокими физико-механическими свойствами. С помощью ядерно- и атомно-физических методов: RBS, EDX, SIMS, медленного пучка позитронов (SPB), а также XRD-анализа, измерения нанотвердости и тестов на трибологические свойства были исследованы образцы с наноструктурными покрытиями Ti–Hf–Si–N, полученными при разных условиях осаждения. Обнаружено изменение размера нанозерен от 3.9 до 10 nm в зависимости от потенциала, подаваемого на подложку, и остаточного давления в камере при осаждении наноструктурного покрытия. Показано, что соотношение фаз и их количество, размер нанозерен, а также массоперенос по границам нанозерен и интерфейсов приводят к значительному изменению нанотвердости от 37.4 до 48.6 $\pm$ 1.2 GPa. При трибологических испытаниях наноструктурных покрытий Ti–Hf–Si–N изменяется механизм когезионного и адгезионного разрушений, а коэффициент трения при этих испытаниях может изменяться в интервале от 0.46 до 0.15.