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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
 

 ARTICLE VOL 31/6 - 2006  - pp.723-736  - doi:10.3166/acsm.31.723-736
TITRE
Progrès récents dans les revêtements d'’alliages multiélémentaires et de nitrures obtenus par pulvérisation cathodique à partir de cibles d'’alliages à haute entropie

TITLE
Recent progress in multi-element alloy and nitride coatings sputtered from high-entropy alloy targets

RÉSUMÉ

Cet article présente le développement de revêtements durs et de nouveaux systèmes de revêtements durs multiélémentaires basés sur des alliages à haute entropie (HEA). Des exemples récents de conception de revêtements sont décrits. On présente la préparation et la caractérisation de nouveaux revêtements de nitrures multiélémentaires, composés de plusieurs éléments formeurs ou non formeurs de nitrures. Les revêtements d’'alliages et de nitrures multiélémentaires tendent à former des phases amorphes ou des solutions solides nanocristallines, et non des mélanges de phases ou de structures compliquées. Une haute stabilité de la solution solide de nitrures peut être maintenue, même après recuit à 1 000 °C sous vide. Des surfaces lisses peuvent être obtenues non seulement avec les revêtements de HEA, mais aussi avec les revêtements de nitrures. On trouve que l’'addition d’'azote conduit à des revêtements multiélémentaires présentant une dureté plus élevée, de plus faibles contraintes de compression et un rapport de la dureté au module élastique plus élevé que les matériaux classiques à base de nitrures binaires.



ABSTRACT

This article presents the development of hard coatings and new multi-element hard coating systems based on high-entropy alloys (HEAs). Recent design concepts of coatings are exemplified. The preparation and characterization of new multi-element nitride coatings, composed of several nitride and non-nitride forming elements, is presented. Multi-element alloy and nitride coatings tend to form an amorphous phase or solid-solution structure with nanocrystallites, as opposed to a mixture of complicated phases or structures. High phase stability of the single solid-solution nitride can be retained, even after annealing at 1000°C in vacuum. Smooth surfaces can be obtained from not only HEA metallic coatings but also nitride ones. By the addition of nitrogen, multi-element coatings are found to possess higher hardness, lower compressive stress and higher hardness to modulus ratios than conventional binary nitride materials.



AUTEUR(S)
Keng-Hao CHENG, Chia-Han LAI, Su-Jien LIN, Jien-Wei YEH

Reçu le 14 septembre 2006.    Accepté le 29 septembre 2006.

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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