RADIATION RESISTANCE OF MULTILAYER NANOSTRUCTURED COATINGS nc-ZrN/a-ZrCu IRRADIATED WITH HELIUM IONS (original) (raw)
2022, Mehanika mašin, mehanizmov i materialov
Представлены результаты радиационной эрозии поверхности и эволюции напряжений многослойных покрытий, состоящих из керамических слоев ZrN и металлического стекла (Zr-Cu), при ионном He 2+ облучении с энергией 40 кэВ и флюенсами от 5•10 16 до 1,1•10 18 см −2. Многослойные покрытия нк-ZrN/а-Zr 1−х Cu х с толщиной элементарного слоя 5 нм /5 нм и 5 нм /10 нм сформированы методом реактивного магнетронного распыления с различным содержанием меди Си (х = 0,45; 0,53; 0,61 и 0,74). Распыление происходило из мишеней Zr и Cu при температуре подложки T = 300 °С. Поверхность пленок оставалась стабильной вплоть до флюенса 5•10 17 см −2. Выявлено, что с повышением флюенса ионов радиационная эрозия поверхности развивается по механизму флекинга. Установлено, что увеличение толщины аморфного слоя и содержания Си повышают стойкость к облучению (критический флюенс увеличивается от 5•10 17 до 8•10 17 см −2). Облучение ионами гелия He приводит к снижению уровня сжимающих напряжений. Снижение уровня напряжений в многослойных пленках связано с эффектами изменения микроструктуры слоев (искривление формы) при дозе 2•10 17 см −2 и радиационной эрозии при дозе 8•10 17 см −2 .
Related papers
RESEARCH THE WEAR RESISTANCE OF MULTILAYER COATING TiTiNCrN-ml DEPOSITED ON
Abstract: Increasing the living resources of the machines and apparatus is of particular importance for the economic performance of companies in the mechanical engineering and food industry. The current work refers to wear resistance investigation of multilayer nanocomposite coating Ti/TiN/CrN-ml, deposited on 1.7034 steel. The proposed methodology for experimental investigation used "Ball on Flat Sliding Wear Test" friction system. The coating Ti/TiN/CrN-ml is applied by PVD method. Experimental studies were conducted to determine the effect of normal load on the wear intensity. On the basis of the results relevant conclusions and recommendations were made.
INFLUENCE OF THE ANNEALING ON THE WEAR RESISTANCE OF GAS-THERMAL COATINGS FROM Ni-Cr-Al PSEUDOALLOY
2020
The structural-phase state and tribotechnical properties of gas-thermal coatings made of Ni-Cr-Al pseudoalloy are investigated in the initial state and after annealing in the temperature range of 550-650 °С with holding time of 20–60 min. It is shown that in coatings sprayed by the method of high-speed metallization of wires made of Х20Н80 (Kh20N80) and aluminum АД-1 (AD-1), the phase composition includes γ-(Ni, Cr, Fe), Al and Al2O3. It is found that high-temperature annealing of Ni-Cr-Al coatings leads to the precipitation of intermetallic compounds Al3Ni, Ni2Al3, Ni3Al, and NiAl in them, as well as to an increase in the porosity of the coatings up to ≈15–20 vol.%, which is associated with the implementation of the Frenkel and Kirkendall effects. Tribotechnical tests of coatings are carried out according to the scheme of the reciprocating movement of the sample along the plate counterbody in the dry friction mode at a load of 1.5 MPa. It is shown that as a result of the annealing ...
IZVESTIYA VYSSHIKH UCHEBNYKH ZAVEDENII KHIMIYA KHIMICHESKAYA TEKHNOLOGIYA, 2021
In this paper the effect of parameters such as current density, temperature, electrolytic bath pH and concentration of chromium sulfate and sodium hypophosphite on the electrodeposition process of the Cr-P alloys was investigated. Chemical composition of the coatings was evaluated by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Experimental design 25-1 central composite design was used to evaluate the chemical composition of alloys, current efficiency and the appearance of coatings as well as to optimize the electrodeposition process of the alloy using Response Surface Methodology associated with experimental design. The Harrington desirability function was applied for optimization. The optimal composition of bath (in g/l) and electrolysis conditions are proposed: Cr2(SO4)3·6H2O – 285, Al2(SO4)3·12H2O – 120, Na2SO4 – 50, NaH2PO2·H2O – 20, CO(NH2)2 – 70, рН – 1.3, temperature – 35 ºС, current density – 46 А/dm2. An acceptable current efficiency 13-14 % was observed for an allo...
Journal of the Belarusian State University. Physics, 2019
А в т о р ы: Владимир Васильевич Углов-доктор физикоматематиче ских наук, профессор; заведующий кафедрой физики твер дого тела физического факультета. Сергей Владимирович Злоцкий-кандидат физикомате ма тических наук; старший научный сотрудник научно ис сле довательской лаборатории физики ионноплазменной модификации твердых тел кафедры физики твердого тела фи зического факультета. Игорь Анатольевич Солодухин-кандидат физикомате матических наук, доцент; заместитель декана физического факультета. Александр Анатольевич Малашевич-аспирант кафедры физики твердого тела физического факультета. Научный ру ководитель-В. В. Углов.
Influence of high-temperature diffusion annealing on wear resistance of plasma coating ТiC-Ni-Cr
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2013
The possibility of improving the quality of plasma coating of TiC-Ni-Cr system, deposited on titanium alloy (α+β), through high-temperature diffusion annealing is considered in the paper. Some results of researches in the field of tribology are given. The main objective of the research is improving physical, mechanical, tribological and technical properties of plasma coating of TiC-Ni-Cr system on titanium alloy Ti-5Al-5Mo-5V-1Fe-1Cr, using high-temperature diffusion annealing. When conducting researches a complex technique was used in the paper, which includes studying the composition, structure and properties of plasma coating and counterbodies using modern physical and chemical methods of analysis, and also determining their tribological properties in conditions of unlubricated sliding friction in the air. The given technology of improving plasma coating quality leads to wear reduction of coating and counterbody, allowing overall control of friction pair properties. The reason fo...
2015
Белорусский государственный технологический университет 2 Вильнюсский технический университет имени Гедиминаса ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ZrN-Ni-Co-ПОКРЫТИЙ НА ЛЕЗВИЯХ СТАЛЬНЫХ НОЖЕЙ ДЕРЕВОРЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА Определены параметры электролитического синтеза из сернокислого электролита Ni-Сопокрытий на стальную поверхность. Подобраны режимы и сформированы КИБ методом ZrNпокрытия, гальваническими КИБ методами комбинированные ZrN-Ni-Со-покрытия на лезвиях стальных (марки Р6М5) ножей дереворежущего фрезерного инструмента. Сформированные гальванические Ni-Со-слои не перемешиваются со стальной основой и ZrN-покрытием. Значение микротвердости ZrN-Ni-Со-покрытий в 1,2-1,5 раза превышает величину микротвердости Ni-Со-покрытия на стальной подложке и стали без покрытия. Основным видом износа стального лезвия ножа с Ni-Со-и ZrN-Ni-Со-покрытиями при резании ламинированных древесностружечных плит (ДСтП) является абразивный износ. Покрытия на поверхности стальных лезвий ножей фрез уменьшают интенсивность их износа. Величина рассчитанного объемного износа лезвия ножа с ZrN-Ni-Со-покрытием при резании ламинированных ДСтП в лабораторных условиях имела более чем в 3 раза меньшее значение, чем для лезвия с Ni-Со-покрытием. Проведенные опытно-промышленные испытания на ОАО «Минскдрев» модифицированных фрез с комбинированными ZrN-Ni-Со-покрытиями на лезвиях ножей показали увеличение периода стойкости фрез при резании сосны (штапик) до 30% по сравнению с инструментом без покрытий.
2017
У роботі досліджена можливість підвищення фізико-механічних властивостей плазмових порошкових теплозахисних покриттів з ZrО₂–7%Y₂О₃ передрекристалізаційною термічною обробкою та встановлені її оптимальні температурно-часові параметри, що забезпечують підвищення твердості на 13% та зниження теплопровідності керамічного шару на 15% у порівнянні зі станом після напилення за рахунок субструктурних змін. Проведений аналіз мікроструктури та фазового складу покриттів.This article discusses the problem of increasing the physical and mechanical properties of thermal barrier plasma sprayed coatings from the powder ZrО₂–7%Y₂О₃, which are widely used to protect against corrosion and to reduce gas temperature of gas turbine engine blades surface. Analyzed the current methods provide enhanced properties of these coatings and revealed the necessity of the use predrecrystallization heat treatment to solve this problem. Yttria-stabilized zirconia thermal barrier coatings were produced by atmospheric...
Loading Preview
Sorry, preview is currently unavailable. You can download the paper by clicking the button above.