СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО МНОГОСЛОЙНОГО ПОКРЫТИЯ
КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ УПРАВЛЕНИЕ ТЕПЛО И МАССОПЕРЕНОСОМ
Изобретение относится к способам нанесения покрытий с физико-механическими, трибологическими, термодинамическими и антикоррозийными свойствами, и может быть использовано в машиностроительной, горно- и нефтедобывающей промышленности, в инструментальном и ремонтном производствах для упрочнения поверхности инструмента и пар трения, особенно в операциях резания, вызывающих повышение температуры. Согласно  способу проводят очистку подложки в плазме тлеющего разряда  при отрицательном напряжении смещения 700-800 В и токе смещения 1-1,2 A, которое подают на подложкодержатель, токе на всех мишенях 0,8-1 A, давлении аргона 1-1,2 Па в течение 10-12 минут, при этом подложку нагревают до температуры 250-300 0С. Затем проводят процесс осаждения подслоя CrTiAlZr на подложку  при включенных четырех магнетронах с мишенями Cr, Ti, Al, Zr в плазме аргона в течение 8-10 минут при давлении 0,97-1,03 Па, при токе на всех магнетронах 6-7 А и отрицательном напряжении смещения на подложке 80-90 В и токе смещения 0,7-0,8 A. Далее поочередно наносят слои Zr1–хAlхN, Ti1–хAlхN, Cr1–xAlxN при парциальном давлении 0,97-1,03 Па, скорости вращения подложкодержателя 10-15 об/мин, отрицательном напряжении смещения 80-90 В, токе смещения на подложке  0,7-0,8 A в газовой смеси азота и аргона N2:Ar=30:70 (%) при токе и напряжении на всех магнетронах 6-7 А и 340-480 В. Причем каждый слой наносят в течение не менее 30 мин. Слой Zr1-xAlxN наносят при токе 6-7 А на циркониевой и алюминиевой мишенях и 1-1,2 А на хромовой и титановой мишенях. Слой Ti1-xAlxN наносят при токе 6-7 А на титановой и алюминиевой мишенях и 1-1,2 А на циркониевой и хромовой мишенях. Слой Cr1-xAlxN наносят при токе 6-7 А на хромовой и алюминиевой мишенях и 1-1,2 А на циркониевой и титановой мишенях. Нанесение чередующихся слоев повторяют не менее двух раз до получения необходимой толщины покрытия. 
Изменение порядка чередующихся слоев позволяет получить многослойное покрытие с конкретным свойством в зависимости от эксплуатации инструмента или детали машин. Верхний слой Zr1-xAlxN – для сопротивления воздействия в первую очередь тепловому удару, Сr1-xAlxN – для сопротивления воздействия в первую очередь агрессивной среды, Ti1-xAlxN - – для сопротивления воздействию знакопеременных силовых нагрузок. Обеспечивается получение многослойного покрытия с высокими физико-механическими, трибологическими, термодинамическими и антикоррозийными свойствами, а также высокой адгезионной прочностью покрытия с материалом подложки.
Изобретение относится к способам нанесения покрытий с физико-механическими, трибологическими, термодинамическими и антикоррозийными свойствами, и может быть использовано в машиностроительной, горно- и нефтедобывающей промышленности, в инструментальном и ремонтном производствах для упрочнения поверхности инструмента и пар трения, особенно в операциях резания, вызывающих повышение температуры.
Андрей
Паньков
Анатольевич
Профессор  каф. МКМК
Доктор физико-математических наук
Доцент
-
-
РОССИЯ
Анатолий
Ташкинов
Александрович
Ректор
РОССИЯ
55.22.19
Металлические покрытия
55.09.43
Композиционные материалы
47.35.41
Волоконнооптические системы. Приборы на основе волоконной оптики
02.02.AC
AUTOMATION & CONTROL SYSTEMS
02.05.QG
MATERIALS SCIENCE, COATINGS & FILMS
02.05.QH
MATERIALS SCIENCE, COMPOSITES
Анна
Каменева
Львовна
автор
РОССИЯ
Наталья
Бублик
Владимировна
автор
РОССИЯ
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
1187746579690
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные казенные учреждения
ПНИПУ, ФГБОУ ВО  "Пермский  национальный исследовательский политехнический  университет", ФГБОУ ВО "ПНИПУ"
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего  образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
1025900513924
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные бюджетные учреждения