ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
;
Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Oxidationsverhalten von Hartstoffschichten aus CrNx und (Cr,Al)NxDurch reaktives Magnetron-Sputtering hergestellte Nitrid-Hartstoffschichten aus CrNx und (Cr,Al)Nx wurden in Luft bei Temperaturen zwischen 500°C und 900°C bis zu 16 Stunden lang oxidiert. Ursprüngliche und oxidierte Proben wurden durch Auger-Elektronenspektroskopie, Rasterelektronenmikroskopie und Röntgenbeugung untersucht. Die Ergebnisse zeigen, daß die Oxidation von Beschichtungen aus CrNx durch das Wachstum einer Chromoxidschicht gekennzeichnet ist, das durch Diffusion von Cr aus der Nitridschicht bestimmt wird. Unterhalb der Oxidschicht entsteht eine an Cr verarmte und mit N angereicherte Schicht. Beschichtungen mit dem ternären (Cr,Al)Nx sind bei allen Temperaturen zwischen 500°C und 900°C etwa fünfmal mehr oxidationsbeständig, als solche aus CrNx. Die Oxidschicht auf (Cr,Al)Nx zeigt eine ausgeprägte Variation der Zusammensetzung mit der Tiefe. Diese kann im wesentlichen durch das Vorherrschen einer äußeren Cr-reichen (Cr,Al)-Oxidschicht gedeutet werden, die sich nach innen zu in einer Al-angereicherten (Cr,Al)-Oxynitridschicht fortsetzt. Im Gegensatz zu CrNx findet man eine breite Interdiffusionszone von N und O. In beiden Fällen wird der Oxidationsvorgang hauptsächlich durch die Diffusion von Cr bestimmt.
Notes:
Reactively magnetron-sputtered CrNx and (Cr,Al)Nx hard costings were oxidized in air at temperatures between 500°C and 900°C for periods up to 16 h. The original and the oxidized samples were characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction and scanning Auger electron spectroscopy. The results show that CrNx coatings oxidize by growth of chromium oxide layer on top of the coating governed by outward diffusion of Cr. Below the oxide layer, a Cr-depleted and N-enriched intermediate nitride layer is left. The ternary (Cr,Al)Nx nitride coating is about five times more oxidation resistant than CrNx at all temperatures between 500°C and 900°C. The oxide layer on (Cr,Al)Nx shows a strong variation in composition with depth, which can be interpreted as a main oxide layer of a Cr-rich (Cr,Al) oxide followed by an Al-enriched (Cr,Al) oxynitride. In contrast to CrNx, a wide interdiffusion zone of N and O is found. In both cases the oxidation process is mainly controlled by Cr diffusion.
Additional Material:
5 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19900411222
Permalink
