CrN ve CrN+Cr2N tek katlı ve çok katlı kaplamaların üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of single layered and multi-layered CrN and CrN+Cr2N coatings
- Tez No: 100547
- Danışmanlar: PROF.DR. MUSTAFA ÜRGEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1999
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 69
Özet
ON ve CrN+Cr2N TEK KATLI ve ÇOK KATLI KAPLAMALARIN ÜRETİMİ ve KARAKTERİZASYONU ÖZET Krom nitrür kaplamalar, TİN ve TiAlN gibi diğer sert kaplamalarla karşılaştırıldığında, altlık malzemesine iyi yapışmasıyla, yüksek tokluğa sahip olmasıyla ve iyi korozyon direnciyle metallerin şekillendirilmesinde ve plastik enjeksiyon kalıplarında kullanılmaktadır. CrN kaplamalar elektrolitik sert krom kaplamalara alternatif olabilecek çalışmalarda, alternatif kaplama sistemi olarak düşünülmektedir. Katodik ark fiziksel buhar biriktirme yöntemi, CrN kaplamaların üretimi için odukça elverişli ve başarılı bir yöntemdir. Bu çalışmada katodik ark fiziksel buhar biriktirme yöntemi ile tek katmanlı CrN, CrN+Cr2N kaplamalar ile 12 ve 180 katmanlı CrN/CrN+C^N çok katmanlı kaplamalar üretilmiştir. Proses sırasında Pn2 7,5 mTorr' da ve katot akımı ise 80 A' da sabit tutulmuştur. Tek katmanlı CrN kaplama -150V bias voltajında üretilirken, çift fazlı CrN+CraN kaplamalar ise -400V bias voltajlarında üretilmiştir. Çok katmanlı kaplamalar ise, proses sırasında bias voltajının -150V ve -400V olarak değiştirilmesi ile üretilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, CrN kaplamanın sertliği 3300 Hv olup, -300V ve -400V bias voltajında üretilmiş CrN+Cr2N kaplamaların sertlikleri sırayla 2800 Hv ve 2900 Hv olarak tespit edilmiştir. Çok katmanlı kaplamaların sertlikleri ise birbirine yakın olmakla beraber, 12 katmanlı kaplama 2900 Hv, 180 katmanlı kaplama 3000 Hv sertliğe sahiptir. Kaplamaların yapışma mukavemetleri birbirine yakın olmakla beraber, en iyi yapışma mukavemetine çok katmanlı kaplamalar sahiptir. En düşük yapışma mukavemeti CrN kaplamadadır. Kaplamaların aşınma davranışlarını incelemek için disk üstünde top deneyi yapılmış olup, aşındırıcı olarak AJ2O3 top kullanılmıştır. Deney parametreleri ise, 7N normal yük, 10 mm çap ve 1000 m mesafe olarak seçilmiştir. Kaplamaların tümü benzer aşınma davranıştan sergilemiştir. Ayrıca, aşınmalar tespit edilemeyecek ölçüde olduğundan dolayı, aşınma derinlikleri ölçülememiştir. Kaplamalar, düşük sürtünme katsayılarına sahiptir ve 0,35 ile 0,55 arasında değişmektedir. Kaplamaların porozite miktarlarını görebilmek için yüzeylerine bakır dekorasyonu uygulanmıştır. SEM çalışmalarında en düşük porozitenin 12 katmanlı CrN/CrN+Cr2N kaplamada olduğu görülmüştür. Tek katmanlı kaplamalar ile 180 katmanlı kaplama daha fazla dekore olmuştur. 12 katmanlı kaplamanın porozitenin çok az olması, altlık malzemesini korozyona karşı koruyuculuğunun iyi olduğunu göstermektedir. IX
Özet (Çeviri)
PRODUCTION and CHARACTERIZATION of SINGLE-LA YERED and MULTI-LAYERED CrN and CrN+Cr2N COATINGS SUMMARY CrN coatings, with their good adherence to substrate, higher toughness when compared to other hard coatings (such as TiN and TiAIN) and corrosion resistance are finding extending applications in metal forming, plastic injection and extrusion molding. They are also potential and good candidates for replacing electrolytic hard Cr coatings. Cathodic arc physical vapor deposition is one of successful techniques for production of CrN coatings. In this study, single layered CrN and CrN+Cr2N, multi layered CrN/CrN+Cr2N coatings were produced by cathodic arc physical vapor deposition. Excluding bias voltage, the coating parameters were kept constant during the coating process namely cathode current was 90 A and Pn2 was 7,5 mTorr. For the production of CrN and CrN+Cr2N coatings, bias voltage was kept at -150 V and -400 V respectively. Multilayer CrN/CrN+Cr^N coatings were produced by varying the bias voltage during the coating process. The thickness of the individual coating layers was changed by application time of the bias voltage. The hardness of CrN coating was about 3300 Hv. The hardness of CrN+Cr2N coatings was lower, and varied between 2700-2800 Hv depending on the bias voltage. All coatings showed good adherence properties, however the adherence properties of CrN+Cr2N were slightly better. The hardness of multilayer CrN/CrN+Cr2N with 12 and 180 layers was about 2900-3000 Hv. The adherence properties of both multilayers were slightly better than single layered coatings. In the wear tests, ball on disc technique was used, 7N normal load, 10 mm radius and AI2O3 ball as counter body was employed in the experiment. All the samples exhibited similar wear behaviors namely no detectable wear was present on all the coatings. The friction coefficients were also close to each other and were between 0,35-0,55. The porosity of the coatings extending through the coating was investigated by copper decoration technique. On copper decorated single layered ad 180 layered coatings, numerous copper decorated pores were detected. However, in 12 layered samples, Cu decorated spots was not observed which indicated lower porosity hence better expected corrosion resistance.
Benzer Tezler
- Nitrür esaslı sert seramik ince film kaplamaların oksidasyon davranışları
Oxidation behaviours of nitride based hard ceramic thin film coatings
NURİ SOLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜHEYLA AYDIN
- CD4MCuN ve 1.4468 kalite dubleks paslanmaz çeliklerin mikroyapısal değişimlerinin mekanik özellikleri, korozyon ve aşınma dayanımlarına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of microstructural changes on the mechanical properties, corrosion, and wear resistance of CD4MCuN and 1.4468 grade duplex stainless steel
PELİN SEZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMRA KURAMA
- Plazma nitrürleme ile çelikler üzerine kompleks kaplamaların oluşturulması
Forming of complex coatings on the steels by plasma nitriding
İBRAHİM GÜNEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Metalurji MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ŞÜKRÜ TAKTAK
- CrN ve TiN kaplamaların galvanik korozyon davranışı
Galvanic corrosion behaviour of TiN and CrN coatings
SELİM TAŞÇI
- Manyetik sıçratma yöntemiyle üretilmiş CRN-BN ince film kaplamaların yapısal ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of structural and mechanical properties of CRN/BN multilayer thin film coatings produced by magnetron sputtering method
KAAN DEMİRALAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMET KÜRŞAT KAZMANLI