آرش فتاح الحسینی

در پژوهش حاضر رفتار پوشش تک لایه TiN و پوشش چندلایه CrN/TiN اعمال شده توسط روش رسوب فیزیکی بخار با استفاده از قوس کاتدی روی زیرلایه Ti-6Al-4V مورد بررسی قرار گرفت. خواص پوشش ایجاد شده همچون ریزساختار، ضخامت،ترکیب شیمیایی، فازهای تشکیل دهنده پوشش، اندازه بلور، زبری و سختی مورد مطالعه قرار گرفته است. ساختار بلوری و اندازه بلور پوشش ها توسط آزمون پراش پرتو ایکس (XRD) مورد ارزیابی قرار گرفت. ضخامت پوشش و طراحی لایه-بندی پوشش ها به وسیله ی میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM) و مورفولوژی سطح پوشش به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) اندازه میانگین زبری پوشش تک لایه TiN و پوشش چندلایه CrN/TiN به ترتیب 8/54 و 9/49 نانومتر را نشان داد. با استفاده از آزمون راکول C کیفیت چسبندگی پوشش مورد ارزیابی قرار گرفت و نشان داده شد که میزان چسبندگی هر دو نوع پوشش روی زیر لایه بهبود یافته است. خواص مکانیکی پوشش به وسیله آزمون نانوسختی سنجی مورد ارزیابی قرار گرفت و برای پوشش تک لایه TiN و پوشش چندلایه CrN/TiN به ترتیب سختی 02/26 و 73/33 (GPa)و مدول الاستیک 8/321 و 5/365 (GPa) به دست آمد. رفتار خوردگی پوشش ها توسط آزمون های طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون پتانسیودینامیک بررسی شد. برای دست یابی به اطلاعات جامع در مورد رفتار خوردگی پوشش های ایجاد شده، اثر جنس پوشش ها، اثر زمان غوطه وری (1، 4، 7، 10 و 14 روز) و اثر محلول خورنده رینگر و هنک مورد بررسی قرارگرفت. آزمون طیف-سنجی امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد رفتار خوردگی پوشش CrN/TiN بهتر از پوشش TiN است. آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک نشان داد مقاومت پلاریزاسیون پوشش CrN/TiN 10 برابر پوشش TiN است و چگالی جریان خوردگی آن ها به ترتیب 7-10×28/5 و 5-10×01/6 آمپر بر سانتی متر مربع به دست آمد. بررسی اثر زمان غوطه وری در محلول شبیه ساز بدن نشان داد که با افزایش زمان غوطه وری تا 14 روز مقاومت به خوردگی پوشش CrN/TiN و TiN به ترتیب 6 و 7 برابر افزایش یافت. در بررسی های مربوط به اثر محلول خورنده، آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک نشان داد مقاومت پلاریزاسیون پوشش CrN/TiN و TiN در محلول هنک 2 برابر محلول رینگر است.