1. IntroductionTransition metal nit

1. Introduction
Transition metal nitride is a protective film capable of improving the properties of the substrate material. The 4th group transition metal TiN has been commercially uti- lized for cutting and for mechanical tools. In addition, ZrN has attracted much attention for its good corrosion resis- tance, low resistivity,[1,2] better mechanical properties,[3,4] and more desirable golden color than TiN film.[5] Compared with conventional metal nitrides, ternary nitrides such as TiAlN, TiCrN, and TiZrN possess great advantages in microhard- ness and oxidation resistance due to their respective alloying effects. TiZrN films show an enhanced hardness compared with the binary TiN and ZrN films deposited under equivalent conditions.[6] This increased hardness shown by TiZrN films is due to a solid solution strengthening mechanism. More- over, early studies on the effects of zirconium implantation on TiN coatings have shown improved wear resistance.[7,8] How- ever, single layer films are still not sufficiently hard for practi- cal use. Alternatively, multilayer thin films made of different phases have recently drawn a great deal of attention because the tool lifetime can be significantly increased, as compared to its single-layer counterpart.[9,10]Many of the multilayer films reported in literatures are deposited by physical vapor deposition (PVD) techniques. In addition to PVD, the cathodic vacuum arc is particularly no- table because it provides several advantages, such as high de- position rate, low processing temperature, as well as the abil- ity to obtain a dense structure with stoichiometric composi-

tion. Although much research has been carried out on the ternary TiZrN films deposited by using the cathodic arc tech- nique, information about the texture and properties of multi- layer ZrN/TiZrN films changing with deposition parameters is limited. Substrate bias is a very important parameter for the deposition. A negative potential applied to the substrate is known to affect the structure, composition, and properties of TiAlN films significantly.[11] Ding et al.[12] found that the
increase in substrate bias from −200 to −1000 V leads to an
enhancement of the internal stress in TiC film. A recent devel- opment in the field of substrate bias is the application of pulsed bias at the substrate. A pulsed bias in a cathodic arc deposi- tion system has been demonstrated to allow a decrease in the substrate temperature and maintenance of a higher net deposi- tion rate compared with conventional DC bias.[13] Fessmann et al.[14] deposited TiN and Zr(C,N) using a cathodic arc plasma deposition process with pulsed bias frequencies of 0–25 kHz, and observed that substrate temperature can be decreased to as
low as 100–150 ◦ C without loss of coating adhesion.
In this paper, the ZrN/TiZrN films are deposited by using the cathodic vacuum arc technique. Influences of pulsed bias voltage on microstructure, phase evolution, nanohardness, and adhesion strength are investigated.

Kết quả (Việt) 1:

1. giới thiệuKim loại chuyển tiếp nitrua là một bộ phim bảo vệ có khả năng cải thiện các tính chất của vật liệu bề mặt. Kim loại chuyển tiếp nhóm 4 TiN đã là thương mại uti-lized cho cắt và dụng cụ cơ khí. Ngoài ra, ZrN đã thu hút nhiều sự chú ý cho tance resis của nó chống ăn mòn tốt, điện trở suất thấp, tính chất cơ học tốt hơn [1,2], [3,4] và mong muốn nhiều màu vàng hơn TiN phim. [5] so với thông thường kim loại nitrit, nitrit ternary như TiAlN, TiCrN và TiZrN có lợi thế rất lớn trong kháng chiến microhard-ness và quá trình oxy hóa do hiệu ứng tạo tương ứng của họ. TiZrN phim cho thấy một tăng cường độ cứng so với TiN nhị phân và ZrN phim lắng đọng trong các điều kiện tương đương. [6] điều này làm tăng độ cứng Hiển thị bởi TiZrN là phim do dung dịch rắn tăng cường cơ chế. Thêm trên, các nghiên cứu ban đầu về tác động của zirconi cấy trên thiếc Sơn đã cho thấy cải tiến mang kháng. [7,8] làm thế nào - bao giờ hết, lớp duy nhất phim là vẫn không đủ cứng để sử dụng practi-cal. Ngoài ra, đa lớp mỏng phim được thực hiện trong giai đoạn khác nhau gần đây đã rút ra rất nhiều sự chú ý vì cuộc đời công cụ có thể được tăng lên đáng kể, so với các đối tác của nó đơn lớp. [9,10] Nhiều người trong số những bộ phim đa lớp báo cáo trong văn học được gửi bởi các cách làm bay hơi vật lý lắng đọng (PVD) kỹ thuật. Ngoài PVD, cathodic hồ quang chân không là đặc biệt là không có bảng bởi vì nó cung cấp một số lợi thế, chẳng hạn như vị trí de cao tỷ lệ, nhiệt độ thấp xử lý, cũng như abil-Anh để có được một cấu trúc dày đặc với stoichiometric composi- tion. Mặc dù nhiều nghiên cứu đã được thực hiện trên những bộ phim TiZrN ternary gửi bằng cách sử dụng công nghệ cathodic arc-nique, các thông tin về cấu trúc và tính chất của lớp đa ZrN/TiZrN phim thay đổi với lắng đọng các thông số được giới hạn. Bề mặt thiên vị là một tham số rất quan trọng cho sự lắng đọng. Một tiềm năng tiêu cực được áp dụng cho bề mặt được biết là ảnh hưởng đến cấu trúc, thành phần và tính chất của TiAlN phim một cách đáng kể. [11] đinh et al. [12] tìm thấy rằng cáctăng chất nền thiên vị từ −200 đến −1000 V dẫn đến mộttăng cường sự căng thẳng nội bộ trong bộ phim TiC. Tại devel-opment trong lĩnh vực của bề mặt Thiên là áp dụng xung thiên vị tại bề mặt. Một thiên vị xung trong một hệ thống deposi-tion cathodic hồ quang đã được chứng minh để cho phép một sự sụt giảm nhiệt độ bề mặt và bảo trì của một tỷ lệ net deposi-tion cao hơn so với thông thường DC thiên vị. [13] Fessmann et al. [14] gửi TiN và Zr(C,N) sử dụng một quá trình lắng đọng cathodic hồ quang plasma với tần số xung thiên vị của 0 – 25 kHz, và quan sát thấy rằng nhiệt độ bề mặt có thể được giảm đến nhưthấp như 100 – 150 ◦ C mà không làm mất độ bám dính sơn.Trong bài báo này, bộ phim ZrN/TiZrN được gửi bằng cách sử dụng kỹ thuật hồ quang chân không cathodic. Ảnh hưởng của hiệu điện thế xung thiên vị microstructure, giai đoạn tiến hóa, nanohardness, và sức mạnh bám dính đang điều tra.