ايجاد پوشش نانوساختار بر پايه Ti-Al-Cr-N با روش لايه نشاني فيزيكي تبخير قوس كاتدي بر روي فولاد و بررسي خواص آن

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش با استفاده از روش تبخير قوس كاتدي با دو منبع تبخيري مختلف، چهار نوع پوشش نيتريدي سخت بر پايه TiAlCrN بر روي فولاد زنگ نزن 304 ايجاد شدند. پس از مطالعات ساختار بلوري و بررسي خواص مكانيكي و سختي، پوشش-هاي ايجاد شده جهت بررسي رفتار خوردگي در محلول 5/3 درصد وزني نمك طعام تحت آزمون خوردگي امپدانس الكتروشيميايي و پلاريزاسيون پتانسيوديناميك قرار گرفتند. جهت ايجاد پوشش از دو منبع قوس كاتدي با نسبت جريان مختلف و با كاتد اوليه AlCr(70:30) و دو كاتد ثانويه Ti و TiSi(90:10) استفاده شد و پوشش هايي با تركيب شيميايي Ti37Al42Cr21N، Ti36Al41Cr20Si3N در جريان 60 آمپر كاتد ثانويه و تركيبات Ti56Al30Cr14N و Ti52Al30Cr14Si5N در جريان 80آمپر كاتد ثانويه حاصل شدند. نتايج آزمون نانوسختي حاكي از آن است كه افزايش 20 درصد اتمي Ti منجر به كاهش HV 200 در سختي پوشش شده است و همچنين افزودن Si به ساختار پوشش منجر به افزايش 700 تا HV 1000 سختي شده است. حضور عنصر Si در ساختار پوشش با افزايش فشردگي در ساختار، منجر به افزايش 17 برابري مقاومت خوردگي زيرلايه فولاد زنگ نزن 304 شده است. با افزودن 3 و 5 درصد عنصر Si به تركيب، مقاومت خوردگي پوشش ها نسبت به نمونه هاي بدون Si به ترتيب 35 و 78 درصد بهبود يافته است. همچنين نتايج حاكي از بروز خوردگي حفره اي در نمونه هاي پوشش داده شده و تاثير تركيب شيميايي بر رفتار خوردگي پوشش ها است. واژه‌هاي كليدي: لايه نشاني فيزيكي از فاز بخار، تبخير قوس كاتدي، پوشش نيتريدي، خوردگي.

188970

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر حسن علم خواه

مهندسي نانو فناوري - نانو مواد

دكتر روح اله رحماني فرد