Estimation of Residual Stresses in Coatings of “Hard” Topocomposites by Repeated Microindentation

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

There are two methods developed for determining residual stress in “hard” topocomposites coatings, characterized by the occurrence of an interfacial fracture at the coating–substrate interface during instrumental indenting. The novelty of the techniques lies in the analysis of the pyramidal indenter indentation diagram obtained as a result of a repeated indentation cycle. The results can be used in practice and in scientific research to quantify the type and value of uniaxial residual stresses in thin hard topocomposite coatings, the substrate material of which differs significantly in hardness from the coating material.

Sobre autores

N. Voronin

Mechanical Engineering Research Institute of the Russian Academy of Sciences, 101990, Moscow, Russia

Autor responsável pela correspondência
Email: voroninn@inbox.ru
Россия, Москва

Bibliografia

  1. Mattox D.M. Handbook of Physical Vapor Deposition (PVD) Processing; William Andrew: Amsterdam, the Netherlands, 2010. 792 p.
  2. Воронин Н.А. Теоретические и экспериментальные методы исследования характеристик деформирования и разрушения топокомпозитов триботехнического назначения // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2013. № 5. С. 68.
  3. Skordaris G., Bouzakis K., Kotsanis T. et al. Effect of PVD film’s residual stresses on their mechanical properties, brittleness, adhesion and cutting performance of coated tools // CIRP J. of Manufacturing Science and Technology. 2017. V.18. P. 145.
  4. Zhang S., Zhang X. Toughness evaluation of hard coatings and thin films // Thin Solid Films. 2012. V. 520. P. 2375.
  5. Воронин Н.А. Анализ причин специфического деформационного поведения топокомпозита системы AlN-Д16Т при инструментальном индентировании // Восточно-Европейский научный журнал. 2021. № 10 (74). С. 42.
  6. Abdul-Baqi A., Van der Giessen E. Delamination of a strong film from a ductile substrate during indentation unloading // J. of Materials Research. 2001. V. 16. № 5. P. 1396.
  7. Oliver W.C., Pharr G.M. An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments // J. of Materials Research. 1992. V. 7. № 6. P. 1564.
  8. Lu M., Huang H. Interfacial energy release rates of SiN/GaAs film/substrate systems determined using a cyclic loading dual-indentation method // Thin Solid Films. 2015. V. 589. P. 822.
  9. Raju T.D., Kato M., Nakasa K. Backward deviation and depth recovery of load – displacement curves of amorphous SiC film under repeating nanoindentation // Acta Materialia. 2003. V. 51. P. 3585.
  10. Suresh S., Giannakopoulos A.E. A new method for estimating residual stresses by instrumented sharp indentation // Acta Materialia. 1998. V. 46. № 16. P. 5755.
  11. Jang J. Estimation of residual stress by instrumented indentation: A review // J. of Ceramic Processing Research. 2009. V. 10. № 3. P. 391.
  12. Xiao L., Ye D., Chen C. A further study on representative models for calculating the residual stress based on the instrumented indentation technique // Computational Materials Science. 2014. V. 82. P. 476.
  13. Wang Q., Ozaki K., Ishikaw H. et al. Indentation method to measure the residual stress induced by ion implantation // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. Section B. 2006. V. 242. № 1–2. P. 88.
  14. Hsu T.-W., Greczynski G., Boyd R. et al. Influence of Si content on phase stability and mechanical properties of TiAlSiN films grown by AlSi-HiPIMS/Ti-DCMS co-sputtering // Surface & Coatings Technology. 2021. V. 427. P. 127661.
  15. Greczynski G., Lu J., Johansson M.P. et al. Role of Tin+ and Aln+ ion irradiation (n = 1, 2) during Ti1-xAlxN alloy film growth in a hybrid HIPIMS/magnetron mode // Surface & Coatings Technology. 2012. V. 206. P. 4202.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2.

Baixar (139KB)
3.

Baixar (99KB)
4.

Baixar (153KB)
5.

Baixar (169KB)

Declaração de direitos autorais © Н.А. Воронин, 2023

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».