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Influence of residual stress on the phase equilibrium of Ti(C_xN_y) thin films

Journal of University of Science and Technology Beijing 2003年第6期10卷 76-79页

作者： YingJin changrongli XiaoyanMa ZhenminDu WeijingZhang J.-C.Tedenac MaterialsScienceandEngineeringSchool UniversityofScienceandTechnologyBeijingBeijing100083China LaboratoryofPhysical-ChemistryofCondensedMaterials UniversitydeMontpellierFrance

In order to provide a theoretic basis for the research of Ti(C_xN_y) thinfilms, the thermodynamic database of Ti-C-N ternary system is established and the phase diagramsections are calculated. In addition to the assessed thermodynamic properties of Ti-C-N system, theinfluence of the residual strain energy of Ti(C_xN_y) thin films on the phase equilibria isanalyzed. The classical formula for calculating the elastic strain energy is expressed into aRedlich-Kister form in order to perform the thermodynamic and equilibrium calculations using theThermo-Calc software. Isothermal sections at 900 and 1100 K are calculated with this database andcompared with those calculated without considering the residual stress. As a result, with theaddition of strain energy delta-fcc Ti(C_xN_y) phase area shrinks. It is therefore concluded thatwith the influence of the residual stress in Ti(C_xN_y) thin solid film, the precipitation of puredelta film requires more precise control of composition.

关键词： titanium carbonitride coating thin films phase equilibrium residual stress

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