سنتز، ارزیابی خواص و سازوکار جدایش پوشش کربونیترید تیتانیم ایجاد شده روی سطح آلیاژ Ti-۶Al-۴V به روش نیتروژن-کربن دهی محفظه ای

در این پژوهش پوشش کربونیترید تیتانیم روی سطح آلیاژ Ti-۶Al-۴V به­روش نیتروژن-کربن­دهی نشانده شد و سازوکار جدایش پوشش از زیرلایه مورد بررسی قرار گرفت. به این ­منظور نمونه ­های مکعبی از آلیاژ مد­نظر درون محفظه حاوی گرافیت جاسازی شد و  مجموعه درون کوره تیوبی حاوی گاز نیتروژن قرار گرفت. پس از سنتز پوشش در دماهای۱۲۰۰ تا ۱۴۰۰ سانتی­گراد و زمان­ های ۲۰، ۴۰ و ۶۰ دقیقه، بررسی­های ساختاری با استفاده از پراش ­سنج اشعه ایکس و رامان و ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به طیف­ سنج تفکیک انرژی (EDS) انجام شد. همچنین، تاثیر حضور پوشش بر مقاومت به خوردگی آلیاژ در محلول آبی حاوی ۲/۵ مول اسید کلریدریک، ۲/۳ مول اسید نیتریک و۲/۳ مول اسید فلوریدریک بررسی شد. نتایج نشان داد بیش­ترین ضخامت پوشش کربونیترید تیتانیم ایجاد­شده در دمای ۱۴۰۰ سانتی­گراد و زمان ۶۰ دقیقه در حدود ۵۰ میکرومتر بود. با افزایش دمای سنتز احتمال جدایش پوشش از زمینه بیش­تر شد که این پدیده به حضور لایه غنی از آلومینیوم در فصل­ مشترک پوشش و زیرلایه و در نتیجه تشکیل فازهای ترد مانند Ti۳Al و همچنین اختلاف ضریب انبساط حراراتی پوشش و زیرلایه مرتبط بود. نتایج آزمون خوردگی نشان داد که تشکیل لایه کربونیترید تیتانیم سبب کاهش سرعت خوردگی آلیاژ Ti-۶Al-۴V از g.m-۲.min-۱۱۳۰ برای نمونه بدون پوشش به حدود g.m-۲.min-۱۱۰ شد.

Keywords:

فرایند نیتروژن-کربن دهی محفظه ای , پوشش کربونیترید تیتانیم , آلیاژ Ti-۶Al-۴V , مکانیزم جدایش , مقاومت به خوردگی