Решетняк О. М. Структура та властивості зміцнювальних нанокристалічних покриттів на основі нітридів металів, осаджених з фільтрованої вакуумно-дугової плазми

Дисертація присвячена вирішенню наукової проблеми щодо виявлення загальних закономірностей і механізмів формування структури та властивостей зміцнювальних нанокристалічних покриттів на основі нітридів металів, які осаджуються з фільтрованої вакуумно-дугової плазми. За результатами досліджень складу, структури, механічних характеристик, зносостійкості, термічної стабільності дво- та багатоелементних покриттів на основі нітридів Ti, Al, Cr визначено оптимальні умови для формування покриттів з комплексом високих захисних властивостей. Обґрунтовано переваги осадження покриттів з використанням магнітоелектричного фільтру плазми прямолінійного типу. Встановлено, що застосування імпульсного потенціалу зміщення кілогерцової частоти з амплітудою 1-2 кВ та коефіцієнтом заповнення імпульсів 10-15 % дає можливість формувати в покриттях однорідну щільну нанокристалічну структуру з переважною орієнтацією [110] або [100], зниженим рівнем напружень ( ≤ 5 ГПа ) та дефектності, що забезпечує значно вищу зносостійкість у порівнянні з покриттями з орієнтацією [111], одержаними при постійному потенціалі. Аналізуються особливості формування структури та властивостей покриттів різного складу. При теоретичному розгляді фізичних механізмів росту покриттів застосовано термодинамічний підхід, що базується на виникненні нелокальних термопружних піків під дією іонного бомбардування. Формування структури, напружень і текстури в покриттях розглядаються сумісно, як результат релаксаційних процесів у термопружному піку, що направлені на мінімізацію вільної енергії системи.