بررسی پارامترهای موثر در اعمال لایه نازک نانو ساختار کاربید تیتانیم به روش پلاسما cvd و مطالعه رفتار تریبولوژی و خوردگی آن
Abstract
پارامترهای مختلفی بر روی خواص ساختاری، فازی و همچنین خواص سایشی و خوردگی پوشش کاربید تیتانیم تاثیر گذار هستند. در این رساله با استفاده از روش پلاسما cvd یک لایه نازک کاربید تیتانیم بر روی زیرلایه فولادی اعمال گشته و سپس خواص ساختاری و فازی پوشش کاربید تیتانیم با استفاده از sem، xrd xps ومنحنی رامان و همچنین خواص نانومکانیکی، رفتار سایشی و خوردگی پوشش کاربید تیتانیم به ترتیب با استفاده از afm، تست سایش پین بر روی دیسک و تست های پلاریزاسیون و امپدانس مورد بررسی قرار گرفته است. مطابق نتایج بدست آمده نوع ترکیب، شبکه کریستالی و نوع بافت کریستالی مهمترین عامل در تغییر خواص مکانیکی پوشش (همانند مدول الاستیک) در مقیاس نانومتری می باشد، همچنین نتایج نشان دهنده،تشکیل یک لایه همگن و یکنواخت نانو ساختار با بافت مرجح (200)، ضخامت 4 میکرون، اندازه ذرات در محدوده 6 نانومتر، ضریب اصطکاک در محدوده 0.2 و پتانسیل خوردگی در محدوده 10 میلی ولت نسبت به الکترود مرجع sce در مدت زمان پوشش دهی 120 دقیقه است. دمای پوشش دهی و چرخه کاری تاثیر قابل توجهی بر روی رفتار سایشی و خوردگی پوشش کاربید تیتانیم دارند، بطوریکه با افزایش دمای پوشش دهی از 470 درجه سانتیگراد تا 510 درجه سانتیگراد، چسبندگی پوشش حداقل 10 درصد و مقاومت در برابر تغییر فرم پلاستیک پوشش حداقل 22 درصد کاهش یافته و افزایش چرخه کاری از 33 درصد به 50 درصد، منجر به تغییر بافت مرجح (200) و افزایش شدت بافت (111) گردیده است. بهترین پوشش از لحاظ رفتار سایشی، در چرخه کاری 50 درصد و دمای 490 درجه سانتیگراد و از لحاظ خوردگی در چرخه کاری 40 درصد و دمای 490 درجه سانتیگراد حاصل شده است.