Effect of the PEN/C surface layer modification on the microstructure, mechanical and tribological properties of the 30CrMnSiA mild-carbon steel

As a result of plasma-electrolytic nitrocarburizing 30CrMnSiA carbon steel (ferrite-perlite grade), there was a change in the elemental and phase composition, as well as the surface layer microstructure (40 ÷ 45 microns thick from the surface). A formation of Me23(CN)6 carbonitrides, FeN nitrides, Fe3C - (Fe, Cr)3C carbides and an increase in dislocation density within –phase (tempered martensite crystallites), high-temperature lamellar martensite were observed. As a result of PEN / C exposure for 7min. At 750 ◦C there is a reduction of friction coefficient and wear rate, what is connected with finely dispersed secondary phases FeN, (Fe, Cr)3C, Me23(C, N)6 formation. Thus, there is an 2,5 ÷ 3,3 times increase in hardness of 30CrMnSiA carbon steel samples

Синтез надтвердих плівок дибориду танталу методом магнетронного розпилення на постійному струмі

Матеріали модифіковані покриттями боридів та боридонітрідів набувають високої міцності і температурної стабільності, добре зарекомендували себе у сфері машинобудування. Надтвердість у даних плівках обумовлюється особливим наноструктурних станом з переважною орієнтацією зростання зерен по відношенню до кристалографічної площини.Для отримання покриттів диборида танталу використовували DC-магнетронну систему для реактивного синтезу з композиційних мішеней

Синтез надтвердих плівок дибориду танталу методом магнетронного розпилення на постійному струмі

Матеріали модифіковані покриттями боридів та боридонітрідів набувають високої міцності і температурної стабільності, добре зарекомендували себе у сфері машинобудування. Надтвердість у даних плівках обумовлюється особливим наноструктурних станом з переважною орієнтацією зростання зерен по відношенню до кристалографічної площини.Для отримання покриттів диборида танталу використовували DC-магнетронну систему для реактивного синтезу з композиційних мішеней

Аналіз впливу параметрів магнетронного розпилення на формування наноструктурних покриттів TaB2

Тонкі покриття на основі боридів перехідних металів мають високу температуру плавлення та твердість, і знайшли широкий діапазон використання у різних галузях промисловості, за рахунок ефективного підвищення захисних властивостей. Для нанесення даних покриттів високу популярність здобув метод нереактивного магнетронного розпилення композиційних мішеней за участю іонного бомбардування, за рахунок високої варіативності в плані регулювання параметрів

Effect of Energy Factors on the Structure and Substructure Characteristics of Hafnium Diboride Films Deposited by RF Magnetron Sputtering

In this paper, the influence of energy factors, such as the bias potential, current density, deposition rate, on the formation of the structure and substructure of hafnium diboride films deposited using RF magnetron sputtering is analysed. As shown, the structural changes from a quasi-amorphous to a nanocrystalline state with a growth texture occur due to changes in energy factors.В роботі проведено аналіз впливу енергетичних факторів, таких як потенціал зсуву, що подається на підкладку, густина йонного струму на підкладку і швидкість осадження, на формування структури та субструктури плівок диборида гафнію, отриманих ВЧ-магнетронним розпорошенням. Показано, що структурні зміни від квазиаморфного стану до нанокристалічного з текстурою зростання відбуваються внаслідок змін енергетичних факторів.В работе проведен анализ влияния энергетических факторов, таких как потенциал смещения, подаваемый на подложку, плотность ионного тока на подложку и скорость осаждения, на формирование структуры и субструктуры плёнок диборида гафния, полученных ВЧ-магнетронным распылением. Показано, что структурные изменения от квазиаморфного состояния до нанокристаллического с текстурой роста происходят вследствие изменения энергетических факторов

Investigation of AC Electrical Properties of MXene-PCL Nanocomposites for Application in Small and Medium Power Generation

The paper examined Ti3C2Tx MXene (T—OH, Cl or F), which is prepared by etching a layered ternary carbide Ti3AlC2 (312 MAX-phase) precursor and deposited on a polycaprolactone (PCL) electrospun membrane (MXene-PCL nanocomposite). X-ray Diffraction analysis (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM) indicates that the obtained material is pure Ti3C2 MXene. SEM of the PCL-MXene composite demonstrate random Ti3C2 distribution over the nanoporous membrane. Results of capacitance, inductance, and phase shift angle studies of the MXene-PCL nanocomposite are presented. It was found that the frequency dependence of the capacitance exhibited a clear sharp minima in the frequency range of 50 Hz to over 104 Hz. The frequency dependence of the inductance shows sharp maxima, the position of which exactly coincides with the position of the minima for the capacitance, which indicates the occurrence of parallel resonances. Current conduction occurs by electron tunneling between nanoparticles. In the frequency range from about 104 Hz to about 105 Hz, there is a broad minimum on the inductance relationship. The position of this minimum coincides exactly with the position of the maximum of the phase shift angle—its amplitude is close to 90°. The real value of the inductance of the nanocomposite layer was determined to be about 1 H. It was found that the average value of the distance over which the electron tunnels was determined with some approximation to be about 5.7 nm and the expected value of the relaxation time to be τM ≈ 3 × 10−5 s

Технологічні основи синтезу наноструктурних нанокомпозитних та багатошарових покриттів тугоплавких сполук для застосування у машинобудуванні

Об’єкт дослідження – процеси формування нанокомпозитних наноструктурних покриттів з комплексом прогнозованих властивостей на основі нітридів, карбідів та боридів перехідних металів, синтезованих за допомогою модернізованої установки магнетронного типу

Технологічні основи синтезу наноструктурних нанокомпозитних та багатошарових покриттів тугоплавких сполук для застосування у машинобудуванні

Об’єкт дослідження – процеси формування нанокомпозитних наноструктурних покриттів з комплексом прогнозованих властивостей на основі нітридів, карбідів та боридів перехідних металів, синтезованих за допомогою модернізованої установки магнетронного типу

Mechanical and tribological characterization of nanostructured HfB2 flms deposited from compound target

Fabrication and development of HfB2-based nanostructured coatings was investigated. All flms were deposited on stainless-steel substrates by RF magnetron sputtering from stochiometric HfB2 target in argon atmosphere. The aim of this work is to evaluate the efects of the bias potential on the microstructure, mechanical and tribological properties. These parameters strongly depend on the experimental conditions. X-ray difraction analysis indicated the diference in microstructure: from dense hexagonal structure with (0001) preferred orientation of nanocrystallites to quasi-amorphous with blurred HfB2 phase peaks. All coatings were measured using nanoindentation (using Berkovich tip), tribology (ballon-disk) and nano-scratch (friction). Coatings with a thickness of 1–2 µm had a signifcant dependence of properties on the microstructure: hardness drastically increased from 8 to 45 GPa, H/E ratio and elastic recovery changed respectively: 0.04–0.15 and 0.26–0.72

Технологічні основи синтезу наноструктурних нанокомпозитних та багатошарових покриттів тугоплавких сполук для застосування у машинобудуванні

Встановлення основних закономірностей формування складу та структури нанокомпозитних покриттів з прогнозованими функціональними властивостями, розробка технологічних рекомендацій до практичного застосування даних покриттів, дослідження процесів реактивного іонно-плазмового синтезу нанокомпозиційних структур та розробка технологій синтезу функціональних покриттів для потреб машинобудування