Исследование физико-механических свойств покрытий, полученных вакуумно-дуговым распылением катодов состава Ti–B–Si–Ni, изготовленных с применением самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и прессования

В статье отражены результаты исследования вакуумно-дуговых покрытий, полученных распылением катодов состава Ti–B–Si–Ni, изготовленных методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза с одновременным прессованием. Охарактеризованы приемы изготовления катодов указанного состава, описаны модернизированная установка ННВ 6.6-И1, условия и режимы нанесения покрытий в атмосфере аргона и в газовой смеси азот + аргон в соотношении 90/10. Для исследования физико-механических свойств получаемых покрытий измерена твердость при разных нагрузках на индентор; проведена оценка прочности сцепления с основой методом Роквелла; определен элементный состав катодов и покрытия (Ti–B–Si–Ni)N методом оже-спектроскопии и фазовый состав покрытия (Ti–B–Si–Ni)N методом рентгенофазового анализа; проведено исследование свойств покрытия (Ti–B–Si–Ni) методом царапания (скретч-тестирования). В результате комплексного анализа полученных результатов сделан вывод о том, что высокая твердость покрытия (Ti–B–Si–Ni)N (более 40 ГПа) обусловлена его составом, включающим как нитриды, так и высокотвердые бориды титана. Гетерофазность структуры указанного покрытия может служить вкладом в напряженное состояние материала. Покрытие имеет градиентно-слоистое строение. В материале присутствуют связующий с подложкой слой Ti–B–Si–Ni и основной функциональный слой (Ti–B–Si–Ni) N. Покрытие обладает одновременно и высокой твердостью, и достаточной прочностью сцепления с основой (адгезией), определенной методом скретч-тестирования. Сочетание этих свойств делает материал перспективным для его практического применения в производстве инструментов.