powderИзвестия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытияPowder Metallurgy аnd Functional Coatings (Izvestiya Vuzov. Poroshkovaya Metallurgiya i Funktsional'nye Pokrytiya)1997-308X2412-8767НИТУ "МИСИС"10.17073/1997-308X-2013-2-29-36powder-24Research ArticleСамораспространяющийся высокотемпературный синтезSelf-Propagating High-Temperature Synthesis (SHS)СОСТАВ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СВС-ПРЕССОВАННЫХ КАТОДОВ СИСТЕМЫ Ti–C–Al–Si И ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ НИХ ВАКУУМНО-ДУГОВЫХ ПОКРЫТИЙComposition, structure, and properties of SHS-compacted cathodes of the Ti–C–Al–Si system and vacuum-arc coatings produced from themФедотовА. Ф.FedotovA. F.

докт. техн. наук, профессор кафедры механики СамГТУ

a.fedotov50@mail.ruАмосовА. П.AmosovA. P.

докт. физ.-мат. наук, зав. кафедрой металловедения, порошковой металлургии, наноматериалов СамГТУ

mvm@samgtu.ruЕрмошкинА. А.YermoshkinA. A.

ассистент кафедры металловедения, порошковой металлургии, наноматериалов СамГТУ

ermandr@ya.ruЛавроВ. Н.LavroV. N.

доцент кафедры металловедения, порошковой металлургии, наноматериалов СамГТУ

lavro7@mail.ruАлтуховС. И.AltukhovS. I.

аспирант кафедры металловедения, порошковой металлургии, наноматериалов СамГТУ

altuhov_serg@mail.ruЛатухинЕ. И.LatukhinE. I.

канд. техн. наук, доцент кафедры металловедения, порошковой металлургии, наноматериалов СамГТУ

evgelat@yandex.ruДавыдовД. М.DavydovD. M.

аспирант кафедры металловедения, порошковой металлургии, наноматериалов СамГТУ

davidovd77@mail.ruСамарский государственный технический университет (СамГТУ), 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244Russian Federation201319012015022936Copyright © НИТУ "МИСИС", 20132013НИТУ "МИСИС"НИТУ "МИСИС"https://powder.misis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://powder.misis.ru/jour/article/view/24

Выполнены исследования фазового состава, структуры и свойств СВС-прессованных материалов системы Ti–C–Al–Si. Показано, что металло- подобные соединения титана могут быть использованы в качестве катодов вакуумно-дуговых испарителей. Покрытия, полученные из СВС- катодов, являются однофазными и представляют собой кубический нитрид титана состава (Ti, Al, Si)N. Объем микрокапельной фазы у них в 2,5–3,0 раза меньше по сравнению с TiN, а их микроструктура не фрагментирована на малопрочные столбчатые элементы; размер ОКР в 2 раза меньше, чем у нитрида титана. При примерно одинаковой твердости покрытия (Ti, Al, Si)N за счет более низкого модуля упругости су- щественно превосходят покрытия из TiN по стойкости к упругой деформации разрушения и сопротивлению пластической деформации. При фрезеровании вольфрамомедного сплава стойкость твердосплавных фрез с покрытием (Ti, Al, Si)N в 2,4 раза больше, чем с покрытием TiN, полученным из титанового катода с магнитной сепарацией плазменного потока. 

The phase composition, structure and properties of SHS-compacted materials of the Ti-C-Al-Si system have been investigated. It is shown that metal- like titanium compounds can be used as cathodes of vacuum-arc evaporators. The coatings obtained from SHS-cathodes are of single-phase and re- present cubic titanium nitride of the (Ti, Al, Si) N composition. Their microdrop phase volume is 2,5-3,0 times lesser compared with TiN, and their micro- structure is not fragmented into low-strength columnar elements; the body-centered cubic lattice size is two times lesser than that of titanium nitride. Approximately given equal hardness and at the cost of lower elastic modulus, (Ti, Al, Si) N coatings essentially exceed TiN coatings in durability to elas- tic failure strain and plastic resistance. When milling tungsten-copper alloy, the lifetime of (Ti, Al, Si)N coated carbide cutters is 2,4 times more than that of cutters with TiN coating produced from titanium cathode with magnetic separation of plasma flow. 

самораспространяющийся высокотемпературный синтезСВС-катодывакуумно-дуговые покрытияself-propagating high-temperature synthesisSHS-cathodesvacuum-arc coatingsReferencesРешетняк Е. Н., Стрельницкий В. Е. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение. 2008. Т. 2. С. 119.Решетняк Е. Н., Стрельницкий В. Е. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение. 2008. Т. 2. С. 119.Амосов А. П., Латухин Е. И., Федотов А. Ф. и др. // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2011. No 1. С. 46.Амосов А. П., Латухин Е. И., Федотов А. Ф. и др. // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2011. No 1. С. 46.Левашов Е. А., Погожев Ю. С., Рогачев А. С. и др. // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2010. No 3. С. 27.Левашов Е. А., Погожев Ю. С., Рогачев А. С. и др. // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2010. No 3. С. 27.Вадченко С. Г., Пономарев В. И., Сычев А. Е. // Физика горения и взрыва. 2006. Т. 42, No 2. С. 53.Вадченко С. Г., Пономарев В. И., Сычев А. Е. // Физика горения и взрыва. 2006. Т. 42, No 2. С. 53.Zhang E., Zeng S., Zeng X. et al. // Acta Metall. Sinica. 1995. Vol. 8, No 2. Р. 130.Zhang E., Zeng S., Zeng X. et al. // Acta Metall. Sinica. 1995. Vol. 8, No 2. Р. 130.Jin S., Shen P., Zou B., Jiang Q. // Crystal Growth & Design. 2009. Vol. 9, No 2. P. 646.Jin S., Shen P., Zou B., Jiang Q. // Crystal Growth & Design. 2009. Vol. 9, No 2. P. 646.Rogachev A. S., Gachon J.-C., Grigoryan H. E. et al. // J. Mater. Sci. 2005. Vol. 40. P. 2689.Rogachev A. S., Gachon J.-C., Grigoryan H. E. et al. // J. Mater. Sci. 2005. Vol. 40. P. 2689.Левашов Е. А., Погожев Ю. С., Штанский Д. В., Петржик М. И. // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2008. No 3. С. 13.Левашов Е. А., Погожев Ю. С., Штанский Д. В., Петржик М. И. // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2008. No 3. С. 13.Вакуумные дуги / Под ред. Дж. Лафферти. М.: Мир, 1987.Вакуумные дуги / Под ред. Дж. Лафферти. М.: Мир, 1987.Эмсли Дж. Элементы. М.: Мир, 2003.Эмсли Дж. Элементы. М.: Мир, 2003.Самсонов Г. В., Винницкий И. М. Тугоплавкие соединения: Справочник. М.: Металлургия, 1976.Самсонов Г. В., Винницкий И. М. Тугоплавкие соединения: Справочник. М.: Металлургия, 1976.Самсонов Г. В., Дворина Л. А., Гельд П. В. Силициды. М.: Металлургия, 1979.Самсонов Г. В., Дворина Л. А., Гельд П. В. Силициды. М.: Металлургия, 1979.Wang X. H., Zhou Y. C. // J. Mater. Sci. Technol. 2010. Vol. 26, No 5. Р. 385.Wang X. H., Zhou Y. C. // J. Mater. Sci. Technol. 2010. Vol. 26, No 5. Р. 385.Мержанов А. Г. Твердопламенное горение. Черноголовка: ИСМАН, 2000.Мержанов А. Г. Твердопламенное горение. Черноголовка: ИСМАН, 2000.Шулаев В. М., Андреев А. А., Столбовой В. А. и др. // Физ. инженерия поверхности. 2008. Т. 6, No 1–2. С. 105.Шулаев В. М., Андреев А. А., Столбовой В. А. и др. // Физ. инженерия поверхности. 2008. Т. 6, No 1–2. С. 105.Мрочек Ж. А., Эйзнер Б. А., Иванов И. А. // Электрон. обраб. матер. 1990. No 1. С. 13.Мрочек Ж. А., Эйзнер Б. А., Иванов И. А. // Электрон. обраб. матер. 1990. No 1. С. 13.Григорьев С. Н., Воронин Н. А. Технология вакуумно-плазменной обработки инструмента и деталей машин. М.: Станкин, Янус-К, 2005.Григорьев С. Н., Воронин Н. А. Технология вакуумно-плазменной обработки инструмента и деталей машин. М.: Станкин, Янус-К, 2005.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.