Композиционное покрытие ALCr(C)N/Zr(C)N

Abstract

Получена и исследована система Zr(C)N/AlCr(C)N как составная часть композиционного покрытия, предназначенного для повышения эксплуатационного ресурса штоков гидравлических цилиндров и иных деталей взамен покрытий гальванического твердого хрома. Методом катодного дугового осаждения в вакууме с использованием как сепарированной, так и несепарированной плазмы были нанесены многослойные покрытия ZrN, ZrCN, AlCrN и AlCrCN в различной конфигурации на поверхность полированных образцов из стали 40Х. Исследован химический состав осажденных покрытий и их фазовое состояние. Установлено наличие широких переходных зон по элементному составу в области границы раздела основа - покрытие. Определен тип покрытий бинарных ZrN и трехэлементных покрытий AlCrN как B1. Введение в их состав углерода приводит к формированию твердых растворов замещения в подрешетке неметаллов без изменения кристаллической структуры. Анализ коррозионной стойкости полученных многослойных покрытий выявил, что покрытия с использованием нижнего слоя AlCrN/AlCrCN и верхнего слоя ZrN/ZrCN обладают коррозионной стойкостью более чем в 7 раз выше относительно других вариантов нитридных и карбонитридных многослойных покрытий; ток коррозии для стальных образцов 40Х с данными покрытиями на два порядка ниже, чем для образцов без покрытий.