The effect of phase composition, elemental composition and microstructure of the films based on Ti-Al-N, obtained by pulsed magnetron sputtering on their physical, mechanical and tribological properties has been studied. The multilayer film composition having alternating layers of Ti-TiN[Ti 1х Al х N пк-Ti 1х Al х N нк] n -Ti 1х Al х N нк have been designed during the research of film composition and structure and their influence on the films’properties. Intermediate layers Ti 1х Al х N have stable phase and elemental composition, desired nanocrystalline (Ti 1х Al х N nk) and polycrystalline (Ti 1х Al х N pk) structure. Рhase and elemental composition of the layers ensures necessary gradient physical-mechanical and tribological properties of the multilayer film and reduces the friction coefficient. The optimal content of the volume fraction of phase h -Ti 3Al 2N 2 and Al concentration in the film increases the resistance of the multilayer film based on Ti-Al-N abrasion interrupted cuts in the coolant. Impact resistant properties of the multilayer film based on Ti-Al-N depend on the combination of volume fractions of the phases’ Ti 3Al 2N 2 and h -AlN. The article represents the results of industrial testing for the cutting tool with multilayer films having alternating layers Ti 1 х Al х N пк-Ti 1 х Al х N нк in the treatment of steels 14Cr17Ni2, 10S20 and brass CuZn38Pb1,5 are demonstrated.

Изучено влияние фазового состава, элементного состава и микроструктуры пленок на основе Ti-Al-N, полученных методом импульсного магнетронного распыления на их физико-механические и трибологические свойства. На основании установленных закономерностей влияния состава и структуры на функциональные свойства пленок Ti-Al-N разработана конструкция многослойной пленки Ti-TiN-[Ti 1х Al х N пк-Ti 1х Al х N нк] n -Ti 1х Al х N нк с чередующимися слоями Ti 1х Al х N пк-Ti 1х Al х N нк. Промежуточные слои Ti 1х Al х N обладают стабильным фазовым и элементным составом, заданной нанокристаллической (Ti 1х Al х N нк) и поликристаллической (Ti 1х Al х N пк) структурой. Фазовый и элементный состав слоев обеспечивает необходимый градиент физико-механических и трибологических свойств многослойной пленки и снижает коэффициент трения. Оптимальное содержание объемной доли фазы h -Ti 3Al 2N 2 и концентрации алюминия в пленке увеличивает сопротивляемость многослойной пленки на основе Ti-Al-N к абразивному износу в условиях прерывистого резания в среде СОЖ. Ударостойкие свойства многослойной пленки на основе Ti-Al-N зависят от сочетания объемных долей фаз h -Ti 3Al 2N 2 и с -AlN. Приведены результаты промышленных испытаний режущего инструмента, упрочненного многослойной пленкой с чередующимися слоями Ti 1х Al х N пк-Ti 1х Al х N нк при обработке 12Х18Н10Т, ЛС 59-1, Д16Т, 08кп, А12, 40Х и стеклотекстолита СТЭФ.