Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2026 article

Residual stress measurement of physical vapor deposition (PVD) AlTiN thin films - a comparative study of x-Ray diffraction-, Raman spectroscopic and ring core method

1Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
4Institutions déclarées
1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : de. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Cutting inserts experience substantial mechanical and thermal loads during machining. Hard thin-film coatings are widely applied to enhance performance and durability, but their residual stresses critically affect adhesion, stability, and tool life. Common stress determination methods include X-ray diffraction (sin²ψ; V m; XRD = 1.3–2.6 mm×3.7 μm), focused ion beam-digital image correlation (FIB-DIC) ring core method ( V m; FIB/DIC = 10 μm×3.7 μm), and Raman spectroscopy ( V m; Raman = 1 μm×40 nm), each deviating in measured volume ( V m = spot size × depth). Our comparative study examines different instrumentation, analysis tools, and applied methods for evaluating residual stresses in physical vapor deposition (PVD)-coated carbide inserts. Results disclose varying susceptibilities depending on thin film characteristics such as thickness, film-substrate interface, texture, chemical and residual stress gradients, highlighting differences in information depth and sensitivity. The study provides a good overview of laboratory methods for determining residual stresses in PVD coating. The sin²ψ-method provides reproducible residual stress states that are independent of varying instruments or analytical methods, including calibrants, radiation, different optics, detectors and even evaluated reflections and are more strongly affected by texture and residual stress gradient. FIB-DIC and sin²ψ method consider the entire cross-section and agree well. FIB-DIC offers higher spatial resolution and is more sensitive to nonuniform chemical influences. In Raman spectroscopy, the bond strength is affected by chemical gradients, among other factors, necessitating an elaborate calibration. Its low penetration depth of a few nanometers and the small spot size cause deviations in the studied heterogeneous thin films.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Residual stress measurement of physical vapor deposition (PVD) AlTiN thin films - a comparative study of x-Ray diffraction-, Raman spectroscopic and ring core method
Date Crossref
13/05/2026
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Leibniz University Hannover Institute of Production Engineering and Machine Tools (IFW) pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Leibniz University of Applied Sciences pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • TU Dortmund University Institute of Materials Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • RWTH Aachen University Surface Engineering Institute pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Leibniz University Hanover Material Science Tools (IW) pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Institute of Production Engineering and Machine Tools (IFW) — Leibniz University Hannover, Leibniz University of Applied Sciences et Institute of Materials Engineering — TU Dortmund University, avec 2 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Metal and Thin Film MechanicsGaN-based semiconductor devices and materialsWelding Techniques and Residual Stresses

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.