Состав, структура и механические свойства (Ti–Hf)N-покрытий на титановом сплаве

Приведены результаты исследования состава, структуры и механических характеристик (твердости, модуля упругости) (Ti–Hf)N-покрытий с разным содержанием гафния (соотношением Ti:Hf). Образцы представляли собой пластины титанового сплава ВТ6, на которые методом магнетронного напыления наносились покрытия нитрида титана и гафния. Для определения зависимости характеристик покрытия от содержания Hf были приготовлены и исследовались образцы четырех номинальных составов: (Ti$_{0.9}$Hf$_{0.1}$)N, (Ti$_{0.85}$Hf$_{0.15}$)N, (Ti$_{0.8}$Hf$_{0.2}$)N, и (Ti$_{0.7}$Hf$_{0.3}$)N. Установлено распределение элементов по поверхности и по толщине покрытий; определены фазовый состав и зависимость параметров решетки нитрида титана от содержания Hf в покрытии. Методом инструментального индентирования измерены изменения по толщине твердости и модуля упругости покрытий. Максимальные значения твердости ($\sim$35 GPa) и модуля упругости ($\sim$500 GPa) получены у покрытий состава (Ti$_{0.85}$Hf$_{0.15}$)N и (Ti$_{0.8}$Hf$_{0.2}$)N. У покрытий этих же составов установлено наиболее равномерное распределение Hf по толщине.