Tuning structure and mechanical properties of Ta-C coatings by N-alloying and vacancy population

Glechner, T.TU Wien, Inst Mat Sci & Technol, A-1060 Vienna, Austria (författare)

Tailoring mechanical properties of transition metal carbides by substituting carbon with nitrogen atoms is a highly interesting approach, as thereby the bonding state changes towards a more metallic like character and thus ductility can be increased. Based on ab initio calculations we could prove experimentally, that up to a nitrogen content of about 68% on the non-metallic sublattice, Ta-C-N crystals prevail a face centered cubic structure for sputter deposited thin films. The cubic structure is partly stabilized by non-metallic as well as Ta vacancies-the latter are decisive for nitrogen rich compositions. With increasing nitrogen content, the originally super-hard fcc-TaC0.71 thin films soften from 40 GPa to 26 GPa for TaC0.33N0.67, accompanied by a decrease of the indentation modulus. With increasing nitrogen on the non-metallic sublattice (hence, decreasing C) the damage tolerance of Ta-C based coatings increases, when characterized after the Pugh and Pettifor criteria. Consequently, varying the non-metallic sublattice population allows for an effective tuning and designing of intrinsic coating properties.

Mayrhofer, P. H.TU Wien, Inst Mat Sci & Technol, A-1060 Vienna, Austria (författare)
Holec, D.Univ Leoben, Dept Mat Sci, A-8700 Leoben, Austria (författare)
Fritze, StefanUppsala universitet,Oorganisk kemi(Swepub:uu)stefr186 (författare)
Lewin, Erik,Dr.1979-Uppsala universitet,Oorganisk kemi(Swepub:uu)leeri169 (författare)
Paneta, ValentinaUppsala universitet,Tillämpad kärnfysik(Swepub:uu)valpa412 (författare)
Primetzhofer, DanielUppsala universitet,Tillämpad kärnfysik(Swepub:uu)danpr521 (författare)
Kolozsvari, S.Plansee Composite Mat GmbH, D-86983 Lechbruck, Germany (författare)
Riedl, H.TU Wien, Inst Mat Sci & Technol, A-1060 Vienna, Austria (författare)
TU Wien, Inst Mat Sci & Technol, A-1060 Vienna, AustriaUniv Leoben, Dept Mat Sci, A-8700 Leoben, Austria (creator_code:org_t)

Av författaren/redakt...: Glechner, T.; Mayrhofer, P. H.; Holec, D.; Fritze, Stefan; Lewin, Erik, Dr. ...; Paneta, Valentin ...; visa fler...; Primetzhofer, Da ...; Kolozsvari, S.; Riedl, H.; visa färre...

Om ämnet

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER: TEKNIK OCH TEKNO ...; och Materialteknik; och Metallurgi och m ...

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.