Випуски УФМ »  Том 17, випуск 1

Одержані електродуговим напорошенням наномасштабні багатошарові покриття на основі нітриду для захисту від зношування, корозії й окиснення

О. Д. Погребняк$^{1}$, О. М. Івасишин$^{2}$, В. М. Береснєв$^{3}$

$^1$Сумський державний університет, вул. Римського-Корсакова, 2, 40007 Суми, Україна
$^2$Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^3$Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, пл. Свободи, 4, 61022 Харків, Україна

Отримана: 19.01.2016. Завантажити: PDF

У короткому огляді узагальнено результати досліджень структури та властивостей наномасштабних багатошарових покриттів нітридів тяжкотопких металів. На прикладі TiN/MoN-, TiN/ZrN-, CrN/MoN- та більш складних (багатошарових) (TiZrNbTaHf)N/WN:(TiZrNbTaHf)N/MoN-покриттів, одержаних методою вакуумно-дугового осадження катоду, досліджено та проаналізовано залежності їх твердости, зносостійкости, тертя, корозії й окиснення від умов осадження та товщини шарів. Відмічено закономірності структури та властивостей поведінки даних наномасштабних багатошарових покриттів від розміру нанозерен, текстури та напруг, що виникають у цих покриттях.

Ключові слова: нанорозмірні нанокомпозитні покриття, структура, зношування, антикорозійна стійкість, твердість.

PACS: 62.20.Qp, 62.25.-g, 68.65.Ac, 81.15.-z, 81.40.Pq, 81.65.Kn, 81.65.Mq

Citation: A. D. Pogrebnjak, O. M. Ivasishin, and V. M. Beresnev, Arc-Evaporated Nanoscale Multilayer Nitride-Based Coatings for Protection Against Wear, Corrosion, and Oxidation, Usp. Fiz. Met., 17, No. 1: 1—28 (2016), doi: 10.15407/ufm.17.01.001

Цитована література (51)  
  1. A. D. Pogrebnjak and V. M. Beresnev, Nanocoatings Nanosystems Nanotechnologies (Sharyach: Bentham Sci. Publ.: 2012).
  2. A. D. Pogrebnjak, D. Eyidi, G. Abadias, O. V. Bondar, V. M. Beresnev, and O. V. Sobol, Int. J. Refract. Met. Hard. Mater., 48: 222 (2015). Crossref
  3. A. D. Pogrebnjak, I. V. Yakushchenko, A. A. Bagdasaryan, O. V. Bondar, R. Krause-Rehberg, G. Abadias, P. Chartier, K. Oyoshi, Y. Takeda, V. M. Beresnev, and O. V. Sobol, Mater. Chem. Phys., 147: 1079 (2014). Crossref
  4. V. Ivashchenko, S. Veprek, A. Pogrebnjak, and B. Postolnyi, Sci. Technol. Adv. Mat., 15: 025007 (2014). Crossref
  5. A. D. Pogrebnjak, A. P. Shpak, N. A. Azarenkov, and V. M. Beresnev, Physics-Uspekhi, 52: 29 (2009). Crossref
  6. A. D. Pogrebnjak, J. Nanomater., 2013: 12 (2013). Crossref
  7. A. D. Pogrebnjak, A. P. Kobzev, B. P. Gritsenko, S. Sokolov, E. Bazyl, N. V. Sviridenko, A. N. Valyaev, and Y. F. Ivanov, J. Appl. Phys., 87: 2142 (2000). Crossref
  8. A. D. Pogrebnjak, V. M. Beresnev, A. A. Demianenko, V. S. Baidak, F. F. Komarov, M. V. Kaverin, N. A. Makhmudov, and D. A. Kolesnikov, Phys. Solid State, 54: 1882 (2012). Crossref
  9. A. D. Pogrebnyak, V. N. Borysyuk, A. A. Baghdasaryan, O. V. Maksakova, and E. V. Smirnova, J. Nano- Electron. Phys., 6: 04018 (2014).
  10. V. M. Beresnev, O. V. Sobol’, A. D. Pogrebnjak, P. V. Turbin, and S. V. Litovchenko, Тech. Phys., 55: 871 (2010). Crossref
  11. R. Krause-Rehberg, A. D. Pogrebnyak, V. N. Borisyuk, M. V. Kaverin, A. G. Ponomarev, M. A. Bilokur, K. Oyoshi, Y. Takeda, V. M. Beresnev, and O. V. Sobol’, Phys. Met. Metallogr., 114: 672 (2013). Crossref
  12. A. D. Pogrebnjak, V. M. Beresnev, D. A. Kolesnikov, O. V. Bondar, Y. Takeda, K. Oyoshid, M. V. Kaverin, O. V. Sobol, R. Krause-Rehberg, and C. Karwatg, Acta Phys. Pol. A, 123: 816 (2013). Crossref
  13. N. А. Azarenkov, О. V. Sobol, V. М. Beresnev, А. D. Pogrebnyak, D. А. Kolesnikov, P. V. Turbin, and I. M. Torianyk, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 35: 1061 (2013).
  14. S. N. Grigoriev, O. V. Sobol, V. M. Beresnev, I. V. Serdyuk, A. D. Pogrebnyak, D. A. Kolesnikov, and U. S. Nyemchenko, J. Frict. Wear, 35: 359 (2014). Crossref
  15. A. D. Pogrebnjak, O. V. Bondar, N. K. Erdybaeva, S. V. Plotnikov, P. V. Turbin, S. S. Grankin, V. A. Stolbovoy, O. V. Sobol, D. A. Kolesnikov, and C.Kozak, Prz. Elektrotechniczn., 12: 228 (2015).
  16. B. O. Postolnyi, P. Konarski, F. F. Komarov, O. V. Sobol’, O. V. Kyrychenko, and D. S. Shevchuk, J. Nano- Electron. Phys., 6: 04016 (2014).
  17. S. S. Grankin, V. M. Beresnev, O. V. Sobol, V. A. Stolbovoy, V. Yu. Novikov, S. V. Lytovchenko, U. S. Nyemchenko, A. A. Meylehov, M. G. Kovaleva, A. A. Postelnik, and I. N. Toryanik, J. Nano- Electron. Phys., 7: 04050 (2014).
  18. U. S. Nyemchenko, V. M. Beresnev, O. V. Sobol, S. V. Lytovchenko, V. A. Stolbovoy, V. Ju. Novikov, А. А. Meylekhov, А. А. Postelnyk, and M. G. Kovaleva, Phys. Atom. Nucl. (2015) (to be published).
  19. T. N. Kołtunowicz, P. Żukowski, V. Bondariev, J. A. Fedotova, and A. K. Fedotov, Vacuum, 120: 37 (2015). Crossref
  20. A. V. Khomenko, I. A. Lyashenko, and V. N. Borisyuk, Ukr. J. Phys., 54: 1139 (2009).
  21. O. V. Sobol’, A. A. Andreev, V. A. Stolbovoi, and V. F. Fil’chikov, Techn. Phys. Lett., 38: 168 (2012). Crossref
  22. L. Chen, S. Q. Wang, S. Z. Zhou, J. Li, and Y. Z. Zhang, Int. J. Refract. Met. H, 26: 456 (2008). Crossref
  23. O. V. Sobol, A. A. Andreev, S. N. Grigoriev, V. F. Gorban, M. A. Volosova, S. V. Aleshin, and V. A. Stolbovoy, Met. Sci. Heat Treat., 54: 195 (2012). Crossref
  24. K. J. Kadhim, N. Abd Rahman, M. R. Salleh, and K. I. Mohd Zukee, Appl. Mech. Mater., 761: 417 (2015). Crossref
  25. C. Harish Barshilia, Anjana Jain, and K. S. Rajam, Vacuum, 72: 241 (2004).
  26. O. V. Sobol’, Phys. Solid State, 53: 1464 (2011). Crossref
  27. O. M. Ivasishin, A. D. Pogrebnjak, and S. N. Bratushka, Nanostructured Layers and Coating Formed by Ion-Plasma Fluxes in Titanium Alloys and Steels (Kyiv: Akademperiodika: 2011).
  28. Q. Meng, M. Wen, P. Liu, K. Zhang, and W. Zheng, Mater. Lett., 94: 61 (2013). Crossref
  29. H. Soderberg, M. Oden, T. Larsson, L. Hultman, and J. M. Molina Aldareguia, Appl. Phys. Lett., 88, No. 19: 191902-1 (2006). Crossref
  30. A. D. Pogrebnjak, Mater. Sci. Appl., 4, No. 4A: 24 (2013).
  31. M. Wen, Q. Meng, C. Hu, T. Au, Y. Su, W. Yu, and W.T. Zheng, Surf. Coat. Technol., 203: 1702 (2009). Crossref
  32. J. Lao, N. Shao, F. Mei, Li G, and M. Gu, Appl. Phys. Lett., 86: 011902-1 (2005). Crossref
  33. M. Setoyama, A. Nakayama, M. Tanaka, N. Kitagawa, and T. Nomura, Surf. Coat. Technol., 86–87: 225 (1996). Crossref
  34. G. Gassner, Ph. Mayrhofer, K. Kutschey, C. Mitterer, and M. Kathrei, Surf. Coat. Technol., 201: 3335 (2006). Crossref
  35. A. D. Pogrebnjak, S. N. Bratushka, V. I. Boyko, I. V. Shamanin, and Yu. V. Tsvintarnaya, Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B, 145, No. 3: 373 (1998). Crossref
  36. M. Nordin, M. Larsson, and S. Hogmark, Surf. Coat. Technol., 106: 234 (1998). Crossref
  37. J. Musil, Surf. Coat. Technol., 207: 50 (2012). Crossref
  38. I. N. Martev, D. A. Dechev, N. P. Ivano, Ts. D. Uzunov, and E. P. Kashchieva, J. Phys. Conf. Ser., 223, No. 1: 012 (2010).
  39. A. D. Pogrebnjak, O. V. Sobol, V. M. Beresnev, P. V. Turbin, G. V. Kirik, N. A. Makhmudov, V. Ilyashenko, A. P. Shypylenko, M. V. Kaverin, M. Yu. Tashmetov, and A. V. Pshyk, Nanostructured Materials and Nanotechnology IV: Ceramic Engineering and Science Proceedings, 31, No. 7: 127 (2010). Crossref
  40. A. Bendavid, P. J. Martin, X. Wang, M. Wittling, and T. J. Kinder, J. Vac. Sci. Technol. A, 13, No. 3: 1658 (1995). Crossref
  41. K. R. Kazdaev, R. B. Abylkalykova, and L .I. Kveglis, J. Sib. Fed. Univ. Eng. Technol., 5: 560 (2012).
  42. H. W. Yen, C. Y. Huang, and J. R. Yang, Scr. Mater., 61: 616 (2009). Crossref
  43. D. Machon, D. Daisenberger, E. Soignard, E. Shen, T. Kawashima, E. Takayama-Muromachi, and P. F. McMillan, Phys. Stat. Solid. A, 203, No. 5: 831 (2006). Crossref
  44. Chemical Vapor Deposition: Precursors, Processes and Applications (Eds. A. Jones and M. L. Hitchman) (Cambridge: RSC Publishing: 2009).
  45. J .S. Koehler, Phys. Rev. B, 2, No. 2: 547 (1970). Crossref
  46. G. Zhang, F. Tianxiang, W. Tao, and C. Hailin, Appl. Surf. Sci., 274: 231 (2013). Crossref
  47. A. D. Pogrebnjak, V. M. Beresnev, O. V. Bondar, G. Abadias, P. Chartier, B. A. Postolnyi, A. A. Andreev, and O. V.Sobol, Tech. Phys. Lett., 40, No. 3: 215 (2014). Crossref
  48. J. Musil, P. Novak, M. Hromadka, R. Cerstvy, Z. Soukup, and J. Savkova, Surf. Coat. Technol., 215: 386 (2013). Crossref
  49. N. I. Poliak, V. M. Anishchik, N. G. Valko, C. Karwat, C. Kozak, and Opielak, Acta Phys. Pol. A, 125, No. 6: 1415 (2014). Crossref
  50. T. N. Koltunowicz, P. Zhukowski, V. Bondariev, A. Saad, J. A. Fedotova, A. K. Fedotov, M. Miloslavljevic, and J. V. Kasiuk, J. Alloys Compd., 615, No. 1: S361 (2014). Crossref
  51. I. A. Svito, J. A. Fedotova, M. Miloslavljevic, P. Zhukowski, N. T. Koltunowicz, A. Saad, K. Kierczynski, and A. K. Fedotov, J. Alloys Compd., 615, No. 1: S344 (2014). Crossref
Цитується (9)
  1. Olga Maksakova, Sonia Simoẽs, Alexander Pogrebnjak, Oleksandr Bondar et al., Materials Characterization 140, 189 (2018).
  2. V. M. Beresnev, S. A. Klimenko, O. V. Sobol’, S. V. Litovchenko et al., J. Superhard Mater. 39, 172 (2017).
  3. A.D. Pogrebnjak, V.M. Beresnev, O.V. Bondar, B.O. Postolnyi et al., Materials & Design 153, 47 (2018).
  4. Pawel Zukowski, Tomasz N. Koltunowicz, Vitalii Bondariev, Alexander K. Fedotov et al., Journal of Alloys and Compounds 683, 62 (2016).
  5. Oleksandr Boiko, Tomasz N. Koltunowicz, Pawel Zukowski, Alexander K. Fedotov et al., Ceramics International 43, 2511 (2017).
  6. Jian-Ying Xiang and Fan-Bean Wu, Surface and Coatings Technology 332, 161 (2017).
  7. A. D. Pogrebnyak, O. V. Bondar, B. Zhollybekov, S. Konstantinov et al., Phys. Solid State 59, 1798 (2017).
  8. A. D. Pogrebnjak, Ya. O. Kravchenko, O. V. Bondar, B. Zhollybekov et al., Prot Met Phys Chem Surf 54, 240 (2018).
  9. J.H. Navarro-Devia, C. Amaya, J.C. Caicedo and W. Aperador, Surface and Coatings Technology 332, 484 (2017).

© 2013–2018 «ІМФ НАН України»