Investigation of the effect of Si concentration on fire strength of Mo–Si–B–(N) coatings
https://doi.org/10.17073/1997-308X-2013-3-67-72
Abstract
The effect of silicon on oxidation resistance of Mo–Si–B–N coatings produced by magnetron sputtering has been investigated. The silicon content was controlled with the composite target composition as well as with various area of silicon segments put in the target erosion zone. Using TEM, SEM-EDS, and GDOES, the composition and structure of the coatings have been studied after deposition and after exposition in the air at tempera- tures of 500–1300 °C. Caused by formation of dense top-layer based on silicon oxide, oxidation resistance is found to increase when silicon concen- tration raises in the coatings, thus preventing oxygen penetration deep into the coatings at heating. The maximum oxidation resistance at a level of 1300 °C can be reached in Mo–Si–B–N coatings containing 40 at.% Si.
About the Authors
F. V. Kiryukhantsev-Korneev
Научно-учебный центр СВС МИСиС–ИСМАН, 119049, г. Москва, В-49, Ленинский пр-т, 4
Russian Federation
Russian Federation
S. O. Andreev
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», 119049, г. Москва, В-49, Ленинский пр-т, 4
Russian Federation
Russian Federation
N. V. Shvyndina
Научно-учебный центр СВС МИСиС–ИСМАН, 119049, г. Москва, В-49, Ленинский пр-т, 4
Russian Federation
Russian Federation
E. A. Levashov
Научно-учебный центр СВС МИСиС–ИСМАН, 119049, г. Москва, В-49, Ленинский пр-т, 4
Russian Federation
Russian Federation
A. N. Timofeyev
ОАО «Композит», 141070, Московская обл., г. Королев, ул. Пионерская, 4
Russian Federation
Russian Federation
D. V. Shtansky
Научно-учебный центр СВС МИСиС–ИСМАН, 119049, г. Москва, В-49, Ленинский пр-т, 4
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Solak N., Ustel F., Urgen M., Aydin S., Cakir A. F. // Surface and Coat. Technol. 2003. Vol. 174. P. 713.
2. Singh K., Limaye P. K., Soni N. L. et al. // Wear. 2005. Vol. 258. P. 1813.
3. Yang J. F., Yuan Z. G., Liu Q. // Mater. Res. Bull. 2009. Vol. 44. P. 86.
4. Wan X. S., Zhao S. S., Yang Y. et al. // Surface and Coat. Technol. 2010. Vol. 204. P. 1800.
5. Heo S. J., Kim K. H., Kang M. C., Suh J. H., Park C-G. // Ibid. 2006. Vol. 201. P. 4180.
6. Liu Q., Fang Q. F., Liang F. J. et al. // Ibid. P. 1894.
7. Kazmanli M. K., Urgen M., Cakir A. F. // Ibid. 2003. Vol. 167. P. 77.
8. Wang Y., Lin R. Y. // Mater. Sci. Eng. B. 2004. Vol. 112. P. 42.
9. Lyo I.-W., Ahn H.-S., Lim D.-S. // Surface and Coat. Technol. 2003. Vol. 163. P. 413.
10. Suszko T., Gulbinski W., Jagielski J. // Ibid. 2005. Vol. 194. P. 319.
11. Zhu X., Yue D., Shang C., Fan M., Hou B. // Ibid. 2013. Vol. 228. Р. 184–189.
12. Suna J., Musil J., Dohnal P. // Vacuum. 2006. Vol. 80. P. 588.
13. Musil J., Zeman P. // Solid State Phenomena. 2007. Vol. 127. P. 31.
14. Ritt P., Sakidja R., Perepezko J. H. // Surface and Coat. Technol. 2012. Vol. 206. P. 4166.
15. Lu-Steffes O. J., Sakidja R., Bero J., Perepezko J. H. // Ibid. Vol. 207. P. 614.
16. Левашов Е. А., Рогачев А. С., Курбаткина В. В. и др. Перспективные материалы и технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. М.: Изд. дом «МИСиС», 2011.
17. Shtansky D. V., Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Bashkova I. A. et al. // Int. J. Refract. Metals and Hard Mater. 2010. Vol. 28. P. 32.
18. Zeman P., Capek J., Cerstvy R., Vlcek J. // Thin Solid Films. 2010. Vol. 519. P. 306.
19. Кирюханцев-Корнеев Ф. В. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2012. Т. 48, No 5. C. 488.
20. Shtansky D. V., Sheveiko A. N., Petrzhik M. I. et al. // Surface and Coat. Technol. 2005. Vol. 200. P. 208.
21. Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Shtansky D. V., Petrzhik M. L. et al. // Ibid. 2007. Vol. 201. P. 6143.
22. Shin J. H., Wang Q. M., Kim K. H. // Mater. Chem. Phys. 2011. Vol. 130. P. 870.
23. Yuan Z. G., Yang J. F., Wang X. P. et al. // Surface and Coat. Technol. 2011. Vol. 205. P. 3307.
24. Левашов Е.А., Штанский Д.В., Кирюханцев-Корнеев Ф.В. и др. // Деформация и разрушение материалов. 2009. No 11. С. 19.
25. Karvankova P., Veprek-Heijman M. G. J., Zawrah M. F., Veprek S. // Thin Solid Films. 2004. Vol. 467. P. 133.
Review
For citations:
Kiryukhantsev-Korneev F.V., Andreev S.O., Shvyndina N.V., Levashov E.A., Timofeyev A.N., Shtansky D.V. Investigation of the effect of Si concentration on fire strength of Mo–Si–B–(N) coatings. Powder Metallurgy аnd Functional Coatings (Izvestiya Vuzov. Poroshkovaya Metallurgiya i Funktsional'nye Pokrytiya). 2013;(3):67-72. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1997-308X-2013-3-67-72
Views:
851
Email this article 