Андреєв А. О. Фізико-технологічні основи дуплексного вакуумно-дугового зміцнювання поверхонь

Об'єкт: азотовані шари на залізі і надтверді покриття. Мета: розробка фізико-технологічних основ вакуумно-дугового зміцнювання поверхонь, що включають плазмову хіміко-термічну обробку і нанесення зносостійких покриттів в єдиному технологічному процесі. Методи досліджень: металографія з використанням оптичної мікроскопії, рентгеноструктурний аналіз, електронна растрова мікроскопія, рентгеноспектральний мікроаналіз, мікротвердометрія, наноіндентування. Результати: запропоновано новий механізм азотування заліза, відповідно до якого цей процес залежить тільки від концентрації атомарного азоту й температури підкладки, а присутність іонів азоту безпосередньо не впливає на процес азотування. Показано, що азотування має місце при бомбардуванні не тільки іонами, але й електронами, і що швидкість азотування однакова в обох випадках. Уперше створено надтверді TіN покриття з використанням іонної імплантації в процесі їх осадження. Розроблено процеси осадження надтвердих TіN покриттів при температурах підкладки 100…200°С. Одержано багатошарові покриття TіN-CrN із твердістю до 60 ГПа, зокрема з іонною імплантацією. Встановлено, що ці покриття зберігають надвисоку твердість і фазовий склад після відпалу у вакуумі при 1000°С. Уперше показана можливість одержання надтвердих Tі-Sі-N покриттів шляхом вакуумно-дугової ерозії порошкових катодів. Установлено, що катодні плями локалізуються головним чином на TіSі евтектиці, що утворюється на поверхні катоду в процесі ерозії. Досліджено особливості ерозії порошкових катодів, шляхи зниження кількості макрочастинок на покриттях Tі-Sі-N. Галузь застосування: фізика твердого тіла, фізика покриттів, фізика надтвердих матеріалів, нанофізика.