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X‐ray diffraction residual stress analysis on PVD‐multilayer coatings
Author(s) -
Tillmann W.,
SelvaduraiLaßl U.,
Vogli E.,
Fischer G.,
Hoffmann F.
Publication year - 2010
Publication title -
materialwissenschaft und werkstofftechnik
Language(s) - English
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.285
H-Index - 38
eISSN - 1521-4052
pISSN - 0933-5137
DOI - 10.1002/mawe.201000630
Subject(s) - residual stress , materials science , physical vapor deposition , ceramic , toughness , substrate (aquarium) , durability , metallurgy , fracture toughness , composite material , coating , oceanography , geology
Für die verarbeitende Industrie werden zunehmend harte und verschleißfeste Beschichtungen mit hoher Lebensdauer entwickelt. Keramische PVD‐Schichten besitzen bereits eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit. Allerdings weisen derartige Schichten eine begrenzte Lebensdauer durch eine niedrige Duktilität auf. Zur Erhöhung ihrer Lebensdauer beim industriellen Einsatz werden zunehmend Multilayer weiterentwickelt. Dieser Beitrag stellt die ersten Untersuchungsergebnisse zum Einfluss der Substratvorbehandlung, des Schichtdesigns und der Prozessparameter von mehrlagigen metall‐keramischen PVD‐Schichten auf die Eigenschaften eines innovativen Gesamtverbundes, Ti/TiAlN und Cr/CrAlN auf Stahl vor. Sie belegen, dass die Vorbehandlung des Substrats und das Schichtdesign einen deutlichen Einfluss auf die Schichtmerkmale und den Eigenspannungszustand ausüben. Hard and wear resistant thin layers provides significant improvements in tools employed in manufacturing industry and are recently of great interest to increase as well as to enhance the tools’ performance and lifetime. Ceramic PVD‐layers already feature a high hardness combined with a high abrasive wear resistance. However, such layers possess only a limited lifetime due to their low toughness. To increase the toughness as well as the durability of such layers multilayer systems are steadily developed. This research work presents the first results of the influence of the steel substrate pretreatments, multilayer designs and coating process parameters on the properties of two innovative PVD metal‐ceramic multilayers, Ti/TiAlN and Cr/CrAlN. It was obviously that the substrate pretreatment and the multilayer design have a large influence on the layer properties and residual stresses.