Incipient plasticity of CVD Al2O3/TiCN multilayer coatings during nanoindentation
| Diarienummer | |
| Koordinator | Lunds universitet - Institutionen för Maskinteknologi Industriell Produktion |
| Bidrag från Vinnova | 407 000 kronor |
| Projektets löptid | augusti 2019 - februari 2021 |
| Status | Pågående |
| Utlysning | Forskningsinfrastrukturer - nyttiggörande och samverkan |
| Ansökningsomgång | Industriella pilotprojekt för användning av neutron- och fotonbaserade tekniker vid storskalig forskningsinfrastruktur – våren 2019 |
Syfte och mål
Syftet är att undersöka mekaniska och strukturella förändringar i CVD-beläggningar under belastning genom att använda ett nanoindikeringsinstrument i synkrotronanstrålexperiment. Möjligheten att kunna utföra detaljerade in-situ karaktäriseringar av den mekaniska och strukturella utvecklingen hos tunna CVD-beläggningar ger Seco Tools djupare kunskap om beteendet hos dessa materialens. Detta öppnar i sin tur upp för design och optimering av beläggningsmaterial med förbättrade egenskaper såsom förutsägbar prestanda i metallbearbetningsapplikationer.
Förväntade effekter och resultat
Tidsupplösta synkrotronexperiment möjliggör realtidsmätningar av belastning medan den höga rumsupplösningen (ca. 100 nm) möjliggör mätningar i enskilda skikt. Sådana resultat kommer kunna användas av Seco för att systematiskt utvärdera beläggningsmaterialets sammansättning (mikrostruktur, kornstorlek, kristallografisk orientering) samt beläggningsarkitektur (enkelskikts eller flerskikts) roll inom förslitningsskydd. I ett längre perspektiv kan resultaten implementeras i ett IT-baserat kunskapshanteringssystem som kan användas av Secos FoU-ingenjörer.
Planerat upplägg och genomförande
CVD kommer användas för att belägga substrat med Ti(C, N) / Al2O3, där olika prover kommer få olika kristall- och mikrostruktur. Provernas initiala tillstånd (mikrostruktur, textur, spänningsnivå och skikttjocklek) kommer att först undersökas genom konventionell XRD- och EBSD-teknik. Tunna lameller kommer att beredas från dessa prover med hjälp av mekanisk polering och fokuserad jonstråle (FIB). Lamellerna kommer att utsättas för indentering med diamantkil i NanoMAXs synkrotronstråle medan diffraktionsdata samlas in. Kompletterande kommer även TEM att genomföras.