Email this article Оценка остаточных напряжений в покрытиях “твердых” топокомпозитов методом повторного микроиндентирования
- Authors: Воронин Н.1
-
Affiliations:
- Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН
- Issue: No 1 (2023)
- Pages: 38-47
- Section: НАДЕЖНОСТЬ, ПРОЧНОСТЬ, ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ МАШИН И КОНСТРУКЦИЙ
- URL: https://journals.rcsi.science/0235-7119/article/view/137562
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0235711923010145
- EDN: https://elibrary.ru/ASGJBW
- ID: 137562
Cite item
Open Access
Access granted
Subscription Access
Abstract
Разработаны две методики определения остаточных напряжений в покрытиях “твердых” топокомпозитов, для которых характерно возникновение межфазного разрушения на границе раздела покрытие–подложка при инструментальном индентировании. Новизна методик заключается в анализе диаграммы внедрения пирамидального индентора, получаемой в результате повторного цикла индентирования. Результаты можно использовать на практике и в научных исследованиях для количественной оценки вида и значения одноосных остаточных напряжений в тонких твердых покрытиях топокомпозитов, материал подложки которых существенно отличается по твердости от материала покрытия.
About the authors
Н. Воронин
Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН
Email: voroninn@inbox.ru
Россия, Москва
References
- Mattox D.M. Handbook of Physical Vapor Deposition (PVD) Processing; William Andrew: Amsterdam, the Netherlands, 2010. 792 p.
- Воронин Н.А. Теоретические и экспериментальные методы исследования характеристик деформирования и разрушения топокомпозитов триботехнического назначения // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2013. № 5. С. 68.
- 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.
- Zhang S., Zhang X. Toughness evaluation of hard coatings and thin films // Thin Solid Films. 2012. V. 520. P. 2375.
- Воронин Н.А. Анализ причин специфического деформационного поведения топокомпозита системы AlN-Д16Т при инструментальном индентировании // Восточно-Европейский научный журнал. 2021. № 10 (74). С. 42.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Suresh S., Giannakopoulos A.E. A new method for estimating residual stresses by instrumented sharp indentation // Acta Materialia. 1998. V. 46. № 16. P. 5755.
- Jang J. Estimation of residual stress by instrumented indentation: A review // J. of Ceramic Processing Research. 2009. V. 10. № 3. P. 391.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
Supplementary files
