پديد آورنده :
صدفي، محمدعلي
عنوان :
ارزيابي رفتار خوردگي پوشش چند لايه نانوساختار CrN/CrAlN ايجاد شده به روش رسوب فيزيكي بخار قوس كاتدي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب و روش ساخت مواد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، ۹۳ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
فخرالدين اشرفي زاده
استاد مشاور :
عبدالمجيد اسلامي
توصيفگر ها :
پوشش نيتريدي چندلايه , رسوب فيزيكي بخار , CrN/CrAlN , خوردگي , تريبوخوردگي
استاد داور :
علي اشرفي، مسعود عطاپور
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/10/10
چكيده فارسي :
1 چکیده در این پژوهش پوشش چند الیه نانوساختار CrN CrAlN به روش رسوب فیزیکی بخار توسط قوس کاتدی روی زیر الیهی فوالد زنگ نزن 024 AISI رسوب داده شد به منظور ارزیابی اثر تعداد الیهها روی رفتار خوردگی پوشش دو نوع پوشش 7 الیه و 31 الیه با الیه رویی CrCN ایجاد شد ساختار کریستالی و اندازه دانه پوشش توسط آزمون پراش پرتو ایکس XRD مورد ارزیابی قرار گرفت ضخامت پوشش و طراحی الیهبندی پوششها به وسیلهی میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی FESEM و میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM اندازه گیری شد مورفولوژی سطح پوشش بهوسیله SEM مورد بررسی قرار گرفت و با نرمافزار MIP اطالعات هندسی ماکروذرات ایجاد شده روی سطح پوشش اندازه گیری شد بهوسیله آزمون طیفسنجی توزیع انرژی EDS نسبت اتمی 6 1 Al Cr در الیه CrAlN بهدست آمد اندازه میانگین زبری پوشش قبل از پرداخت سطحی 1 4 میکرومتر بود که با پرداخت سطحی به 2 4 میکرومتر رسید با استفاده از آزمون راکول کیفیت چسبندگی پوشش با اندازه میانگین زبری زیر الیه متفاوت 14 4 و 24 4 میکرومتر مورد ارزیابی قرار گرفت و نشان داده شد که میزان چسبندگی پوشش روی زیر الیه زبرتر بهبود یافته است با ایجاد تنش برشی سطح شکست پوشش توسط SEM مورد ارزیابی قرا ر گرفت و نشان داده شد شکست پوشش کامال ترد رخ داده است خواص مکانیکی پوشش به وسیله آزمون نانوسختی سنجی مورد ارزیابی قرار گرفت و سختی 4452 ویکرز مدول االستیک 343 GPa و سفتی پوشش 4 11 mN nm بهدست آمد رفتار خوردگی پوششها توسط آزمونهای طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی و پالریزاسیون پتانسیودینامیک با محلول 5 3 درصد وزنی NaCl بررسی شد آزمون طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد رفتار خوردگی پوشش 31 الیه برتر از پوشش 7 الیه است آزمون پالریزاسیون پتانسیودینامیک نشان داد نمونه با 31 الیه نسبت به نمونه 7 الیه از پتانسیل خوردگی باالتر و چگالی جریان کمتر برخوردار است این دو آزمون برای پوشش های پرداخت سطحی شده و بدون پرداخت سطحی مورد استفاده قرار گرفت نتایا نشان داد وجود زبری سطحی و ماکروذرات به شدت مقاومت خوردگی پوشش را کاهش میدهد سطح پوشش بعد از آزمون توسط SEM بررسی شد و با توجه به تعداد حفرههای تشکیل شده روی سطح و اندازه حفرهها برتری خواص خوردگی نمونه 31 الیه اثبات شد آزمون پاشش مهنمک بعد از 444 ساعت نشان داد نمونه پوشش 31 الیه از مقاومت به خوردگی باالتری برخوردار است و اثر تخریب کمتری روی سطح آن ایجاد شد با استفاده از آزمون تریبوخوردگی اثر همزمان سایش و خوردگی روی پوشش مطالعه شد ضریب اصطکاک پوشش غوطهور در محلول 5 3 درصد وزنی NaCl و اعمال بار 1N برای هر دو پوشش 21 4 بهدست آمد پتانسیل مدار باز خوردگی پوشش بر اثر اعمال بار و ایجاد نقاط فعال کاهش و بعد از باربرداری افزایش یافت ولی نسبت به پتانسیل قبل از بارگذاری کمتر گزارش شد بر اساس یافتههای این تحقیق پوشش نیتریدی 31 الیه رفتار خوردگی بهتری در آزمونهای الکتروشیمی و پاشش مه نمک اثبات نمود واژههای کلیدی پوشش نیتریدی چندالیه رسوب فیزیکی بخار CrN CrAlN خوردگی تریبوخوردگی
چكيده انگليسي :
33 Evaluation of corrosion behavior of nanostructured multilayered CrN CrAlN coatings produced by cathodic arc physical vapor deposition Mohamad Ali Sadafi Ma sadafi@ma iut a ir Date of Submission June 13 2017 Departement of Materials Engineering Isfahan University of Tehnology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor F Ashrafizadeh Professor ashrafif@cc iut ac irAbstractIn this research CrN CrAlN nanostructured multilayer coatings were deposited on AISI 420substrate by cathodic arc PVD To evaluate the effect of number of layers on corrosionproperties coatings of 7 and 13 layers were compared with top layer of CrCN Crystallinestructure and grain size of coatings were studied by X ray diffraction thickness surfacetopography and morphology of the coatings by SEM and FESEM and macroparticles insidethe coatings were measured by using MIP software Chemical analysis by EDS revealedAl Cr ratio equal to 1 63 in CrAlN layers Average coating roughness was 0 62 and 0 2 mbefore and after polishing respectively Coating adhesion evaluated at two substrateroughness of 0 02 and 0 06 m by Rockwell C indenter test proved better adhesion onrougher substrate Examination of fracture surface using SEM showed a brittle mode on thecoating section Mechanical properties were evaluated by nanohardness hardness 2500 HV elastic modulus 303GPa and stiffness 0 16mN nm were obtained Corrosion behavior of thecoatings was investigated by using EIS and potentiodynamic polarization in 3 5 wt NaClsolution EIS test showed that corrosion properties of 13 layer coating was superior to thatof 7 layer specimen Results of potentiodynamic polarization tests showed that 13 layercoating had lower corrosion current density and higher corrosion potential Moreover thenumber and size of pits created in the coating proved higher corrosion resistance of 13 layerspecimen Surface roughness and presence of droplets on the coating decreased corrosionresistance Salt spray tests after 400 h showed a superior behavior of 13 layer coating with alower degradation of the surface The synergistic effect of wear and corrosion was studiedin tribo corrosion testing of the coatings Under an applied load of 6 N the frictioncoefficient was obtained 0 12 Active spots were created on the surface due to partial coatingremoval as a result of wear thus varying the open circuit potential during sliding process Keywords Multilayer nitride coatings PVD CrN CrAlN Corrosion Tribocorrosion
استاد راهنما :
فخرالدين اشرفي زاده
استاد مشاور :
عبدالمجيد اسلامي
استاد داور :
علي اشرفي، مسعود عطاپور
