Incipient plasticity of CVD Al2O3/TiCN multilayer coatings during nanoindentation

Diarienummer
Koordinator Lunds universitet - Avdelningen för Industriell Produktion, Lunds Universitet
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.

Texten på den här sidan har projektgruppen själv formulerat. Innehållet är inte granskat av våra redaktörer.

Senast uppdaterad 19 juni 2019

Diarienummer 2019-02590

Statistik för sidan