Исследование адгезионных свойств слоев Ti, TiN и (Ti, Cr, Al)N, последовательно осаждаемых на поверхность твердого сплава WC92–Co8

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

С помощью компьютерного моделирования методами теории функционала плотности и псевдопотенциалов исследована энергетика трехслойного покрытия на поверхности твердого сплава на основе карбида вольфрама WC92–Co8. (техническое наименование ВК8). Первый слой – титан; второй слой – нитрид титана; третий слой – композитный нитрид (Ti, Cr, Al)N. Изучена зависимость энергии адгезии титана к поверхностям WC и Co в зависимости от толщины нанесенного слоя титана (от одного до трех атомных слоев). Вычислена энергия адгезии нитрида титана к предварительно нанесенному слою титана. Для четырех вариантов структуры соединения (Ti, Cr, Al)N вычислена энергия адгезии этого соединения к поверхности TiN.

Об авторах

Борис Яковлевич Мокрицкий

Комсомольский-на-Амуре государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: boris@knastu.ru
ORCID iD: 0000-0003-4727-9873

доктор технических наук, доцент; главный научный сотрудник Комсомольского-на-Амуре государственного университета

Россия, Комсомольск-на-Амуре

Виктор Григорьевич Заводинский

Хабаровское отделение Института прикладной математики Дальневосточного отделения Российской академии наук

Email: vzavod@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0958-6282

доктор физико-математических наук, профессор; ведущий научный сотрудник Хабаровского отделения Института прикладной математики Дальневосточного отделения Российской академии наук

Россия, Хабаровск

Ольга Александровна Горкуша

Хабаровское отделение Института прикладной математики Дальневосточного отделения Российской академии наук

Email: o_garok@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-8431-5004

кандидат физико-математических наук; старший научный сотрудник Хабаровского отделения Института прикладной математики Дальневосточного отделения Российской академии наук

Россия, Хабаровск

Список литературы

  1. Григорьев С.Н., Табаков В.П., Волосова М.А. Технологические методы повышения износостойкости контактных площадок режущего инструмента: монография. Старый Оскол: ТНТ, 2011. 380 с.
  2. Нарыжный А.Г., Куценко Ю.М., Гром М.В., Степаненко Д.Р. Термомеханическая модель процесса резания резцом с износостойким покрытием // Авиационно-космическая техника и технологии. 2014. № 35 (112). С. 4–10. ISSN: 1727-7337
  3. Верещака А.А., Верещака А.С., Седых М.И. Режущие инструменты с модифицирующими износостойкими комплексами. М.: ФГБОУ ВО МГТУ «Станкин», 2014. 195 с. ISBN: 978-5-7028-0712-6
  4. Мокрицкий Б.Я., Бурков А.А. Концепция разработки арсенала наукоемких технологических процессов изготовления металлорежущего инструмента // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2011. № 4. С. 20–26.
  5. Зимон А.Д. Адгезия пленок и покрытий. М., Химия, 1977. 352 с.
  6. Тополянский П.А. Исследование адгезионных свойств и механизма образования покрытия, наносимого методом финишного плазменного упрочнения. Ч. 2 // Матер. 7-й междунар. практ. конф.-выставки «Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки», 12–15 апр. 2005 г., Санкт-Петербург. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2005. С. 316–333.
  7. Hohenberg H., Kohn W. Homogentous electron gas // Phys. Rev. 1964. No. 136. Pp. B864–871.
  8. Kohn W., Sham J.L. Self-consistent equations including exchange and correlation effects // Phys. Rev. 1965. No. 140. Pp. A1133–A1138.
  9. Perdew J.P., Wang Y. Accurate and simple density functional for the electronic exchange energy // Phys. Rev. B. 1986. No. 33. Pp. 8800–8802.
  10. Cohen M.L., Heine V. In: Solid state physics. H. Ehrenreich, F. Seitz, D. Turnbull (eds.). New York: Academic Pres, 1970. Pp. 24, 38–249.
  11. Beckstedte M., Kley A., Neugebauer J., Scheffler M. Density functional theory calculations for poly-atomic systems: Electronic structure, static and elastic properties and ab initio molecular dynamic // Comput. Phys. Commun. 1997. No. 107. Pp. 187–205.
  12. Fuchs M., Scheffler M. Ab initio pseudopotentials for electronic structure calculations of poly-atomic systems using density functional theory // Comput. Phys. Commun. 1999. No. 119. Pp. 67–165.
  13. Yamamoto K., Sato T., Takahara K., Hanaguri K. Properties of (Ti, Cr, Al)N coatings with high Al content deposited by new plasma enhanced arc-cathode // Surface and Coatings Technology. 2003. No. 174–175. Pp. 620–626.
  14. Bing Yang, Li Chen, Ke K. Chang et al. Thermal and thermo-mechanical properties of Ti–Al–N and Cr–Al–N coatings // Int. Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2012. No. 35. Pp. 235–240.
  15. Grigoriev S., Vereschaka A., Milovich F. et al. Investigation of the properties of Ti–TiN–(Ti, Cr, Mo, Al)N multilayered composite coating with wear-resistant layer of nanolayer structure // Coatings. 2020. No. 10. P. 1236. doi: 10.3390/coatings10121236
  16. Blinkov I.V., Tsareva S.G., Zentseva A.V. et al. Structure and phase formation of nanostructural ion-plasma Ti–Cr–Al–N coatings on a hard-alloy cutting tool // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2010. Vol. 51. No. 6. Pp. 483–489.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Схема трехслойного покрытия на твердом сплаве: A – первый буферный слой; B – второй буферный слой; C – основной рабочий слой

Скачать (10KB)
3. Рис. 2. Общая схема расположения слоев титана на поверхности WC(100). Цифры 1, 2, 3 – номера монослоев

Скачать (26KB)


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».