Влияние потенциала смещения и давления азотной атмосферы на структуру и свойства вакуумно-дуговых (Мо+Ti6%Si)N покрытий

Методами растровой электронной микроскопии в сочетании с энергодисперсионным элементным микроанализом, рентгеноструктурного анализа, микроиндентирования исследовано влияние условий осаждения в реактивной азотной атмосфере на морфологию роста, фазовый состав, структуру и механические характеристики (микротвердость) вакуумно-дуговых многослойных покрытий, полученных испарением (Ti6%Si) и Mo-катодов. Установлено, что в случае тонких нанослоев (около 7 nm), сформированных из веществ, сильно отличающихся теплотой образования (-336 kJ/mol для TiN и -34 kJ/mol для MoN), в процессе формирования может происходить перераспределение атомов азота в область более сильного нитридообразующего элемента (Ti). Это приводит к расслоению с образованием нитрида TiN и металла Mo (более слабого нитридообразующего элемента). По мере увеличения давления азотной атмосферы при осаждении конденсата с 6 $\cdot$ 10$^{-4}$ до 5 $\cdot$ 10$^{-3}$ Торр происходит насыщение связей азот-металл в слоях сильных нитридообразующих элементов Ti(Si). Результатом является сначала заполнение этого соединения азотом до стехиометрического состава, а затем и насыщение азотом второй системы слоев на основе молибдена с образованием фазы $\gamma$-Mo$_{2}$N. Повышение потенциала смещения $U_{\operatorname{SP}}$ от -100 до -200 V интенсифицирует в тонких слоях процессы перемешивания с образованием твердого раствора (Ti, Si, Mo)N и приводит к понижению микротвердости с 37 до 32 GPa.