Influence of thermal annealing and deposition conditions on structure and physical-mechanical properties of multilayered nanosized TiN/ZrN coatings

摘要

Nanostructured multilayered TiN/ZrN coatings were fabricated using vacuum-arc deposition method. Amount of layers was 134-533; average bilayer thickness was 20-125 nm depending on deposition conditions. Good planarity of nanoscale bilayers were observed. Regularities of phase-structure changes in surface layers under the influence of aggressive oxygen atmosphere and high temperature (700 ℃) annealing were established as a model of critical working conditions. Bilayer thickness influence on hardness was explored. Maximum hardness was 42 GPa.%Nanostrukturalne wielowarstwowe powłoki TiN/ZrN otrzymano używając metody próżniowo-łukowego osadzania. Ilość warstw wynosiła 134-533; średnia grubość dwuwarstwowa wynosiła 20-125 nm zależnie od warunków osadzania. Zaobserwowano dobrą planamość podwójnych warstw w nanoskali. Określono prawidłowości zmian struktury fazowej w warstwach powierzchniowych pod wpływem agresywnej atmosfery utleniającej oraz wysokiej temperatury (700 ℃) wygrzewania jako model krytycznych warunków pracy. Zbadano wpływ grubości podwójnych warstw na twardość. Maksymalna twardość wynosiła 42 Gpa.