Защитные тонкопленочные покрытия на основе нитридов элементов III и IV групп периодической системы : Получение, свойства и применение

• Автор: Александров, Дмитрий Викторович
• Шифр специальности: 05.27.06, 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 201 с. : ил.

1.1. Повышение стойкости технологического инструмента.

1.2. Анализ причин износа технологического режущего инструмента и общие сведения о локальной упрочняющей обработке
1.3. Технологические методы создания локальных упрочненных зон на режущем инструменте.

1.3.1. Химикотермические методы формирования покрытий ХТМ

1.3.2. Методы химического осаждения покрытий из парогазовой фазы

ХОП.

1.3.3. Методы физического осаждения покрытий ФОП

1.3.4. Механические методы упрочнения.

1.4. Выводы по главе 1

ГЛАВА 2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПЛЕНОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ I, , i, ii

2.1. Оборудование для формирования тонкопленочных покрытий методом магнетронного распыления
2.1.1. Трех камерная установка магнетронного распыления со шлюзовой загрузкой.
2.1.2. Модернизированная промышленная установка ВЧ магнетронного распыления КАТОДМ.
2.1.3. Усовершенствованная промышленная установка ВЧ катодного распыления УВНП3
2.2. Оборудование для формирования пленочных покрытий ионноплазменным методом с использованием элскгродугового источника.
2.3. Модернизированная вакуумная установка периодического действия
2.4. Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ НИТРИДОВ РАЗЛИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ III И IV ГРУПП
ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ.
3.1. Технологические особенности получения тонкопленочных покрытий 1
3.2. Технологические особенности получения пленочных покрытий ,
i.
3.3. Получение пленочных покрытий ii
3.4. Морфологические особенности рельефа на поверхности мишеней в условиях ионноплазменных процессов
3.5. Особенности распыления мишеней из различных материалов при формировании тонкопленочных покрытий
3.6. Выводы но главе 3
ГЛАВА 4. СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧАЕМЫХ МАГНЕТРОННЫМ РАСПЫЛЕНИЕМ И ЭЛЕКТРОДУГОВЫМ МЕТОДОМ
4.1. Особенности строения и методы исследования нитридных тонкопленочных покрытий.
4.2. Получение, строение и свойства тонкопленочных покрытий 1.
4.3. Получение, строение и свойства пленочных покрытий .
4.4. Получение, строение и свойства пленочных покрытий i.
4.5. Структурные особенности строения и свойства пленочных покрытий
4.6. Выводы но главе 4
ГЛАВА 5. ПРИМЕНЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ НИТРИДОВ ЭЛЕМЕНТОВ III и IV ГРУПП
ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ.
5.1. Использование термозащитных покрытий на основе 1 в электронной технике
5.2. Влияние состава и технологии формирования на свойства и применение упрочняющих покрытий на основе , i, ii
5.3. Пленочные покрытия I, как защитные покрытия измерительных датчиков.
5.4. Выводы но главе 5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Одним из способов создания подобных материалов является нанесение специальных покрытий, поскольку современные методы нанесения покрытий, в частности, основанные на использовании низкотемпературных плазменных процессов, позволяют значительно расширить состав материалов покрытий и различных областей их применения . Повышение эксплуатационной стойкости материалов и изделий электронной техники может быть достигнута путем создания поверхностных упрочняющих покрытий. Актуальность применения методов поверхностного упрочнения связана и с тем 3, что около случаев выхода из сгроя инструмента из эксплуатации вызвано повреждением его поверхности в результате развития процессов изнашивания и усталости 4. Эксплуатационная стойкость технологического инструмента в технологическом машиностроении и в других отраслях промышленности повышается путем нанесения различных упрочняющих покрытий. Однако в литературных источниках отсутствуют обобщенные данные о широко используемых в производственных условиях методах получения поверхностных термозашитных и упрочняющих покрытий, а также результаты сравнения этих методов между собой по основным показателям механизму формирования основным свойствам, эксплуатационной стойкости покрытий. Все методы повышения стойкости и особенности их применения можно разделить на конструктивные, технологические и эксплуатационные. Конструктивные методы направлены, в первую очередь, на повышение режущих свойств инструментальных материалов и включают используемые на этапах проектирования и изготовления режущего инструмента мероприятия но изысканию новых инструментальных материалов, а также по применению оптимальных для данных условий известных марок материалов, методов и режимов их термической обработки. Технологические методы обеспечивают локальное упрочнение режущей части инструмента путем местной обработки термической, химикотермической, электрофизической, фрикщюниоупрочняющей, а также нанесением износостойких покрытий на рабочую часть лезвия. К эксплуатационным методам относятся усовершенствованные или принципиально новые методы подготовки инструмента, в первую очередь, заточки и доводки, а также методы оптимизации режимов резания по критерию максимальной стойкости и ресурса. В свою очередь, конструктивные методы базируются на оптимальном использовании непосредственно свойств инструментального материала, а применение эксплуатационных методов основано на поддержании начального уровня качества режущего инструмента в течение всего срока его службы. Техникоэкономическая эффективность технологических, локальных методов поверхностной упрочняющей обработки предопределила широкие поиски путей их реализации с целью создания режущих инструментов, отличающихся высокой износостойкостью. Кроме того, применение локальных методов поверхностной упрочняющей обработки обеспечивает возможность гибкого изменения уровней формируемых характеристик материалов при переходе граничных зон между участками рабочих поверхностей инструментов, изнашивающихся по различным механизмам 5. В настоящем обзоре представлены технологические методы поверхностного упрочнения твердосплавного и стального режущего инструмента. Характерной особенностью эксплуатации инструментов является то, что в данный процесс вовлечены тонкие приповерхностные слои, а износ развивается в локальных зонах, прилегающих к режущим кромкам, что предопределяет необходимость выполнения упрочняющей обработки таким образом, чтобы достигнуть максимальной износостойкости в указанных зонах, поскольку свойства материала за их пределами не оказывают существенного влияния на сопротивляемость инструмента затуплению. Поэтому, с экономической точки зрения, целесообразно в качестве основы инструмента использовать менее дорогие н дефицитные материалы, а улучшения их свойств до оптимального уровня достигать локальной упрочняющей обработкой. Одним из наиболее распространенных в промышленности видов технологического инструмента являются спиральные сверла по данным работы 6, ими обрабатывается деталей, подвергающихся механической обработке.