Grundlageneigenschaften und Verschleißverhalten von HfB 2 ‐ und Hf(B,N)‐Schichtsystemen

Dünne Schichten aus HfB 2 und Hf(B,N) wurden mit einer Ti‐Zwischenschicht in einer Hochfrequenz‐Sputteranlage auf Stahlsubstrate aufgebracht. Dabei wurden die Beschichtungsparameter Bias‐Spannung und Gasgesamtdruck im Fall von HfB 2 so wie der Stickstoffluß bei Hf(B,N) systematisch variiert. Zur Charakterisierung der Schichtsysteme dienten die grundlegenden Eigenschaften Schichtdicke, Schichthärte, Haftfestigkeit, Kristallstruktur, Morphologie und Schichteigenspannungen sowie das Verhalten unter tribologischer Beanspruchung im Platte‐Walze‐Modellverschleißversuch. Die mit der vickers‐ und der Eindringtiefenmethode (Universalhärte) ermittelten Härtewerte waren besonders hoch bei HfB 2 ‐ Schichten, die bei geringem Gasgesamtdruck oder hoher Bias‐Spannung am Substrat abgeschieden wurden. Dies ist vermutlich auf die Eigenspannungen in den Schichten zurückzuführen. Die härtesten Schichten zeigten auch die besten Verschleißeigenschaften.