CFUBMS yöntemi ile kaplanmiş TiTaBN filmlerin yapisal, mekanik ve tribolojik özelliklerinin araştirilmasi
The ınvestıgatıon of structural, mechanıcal and trıbologıcal propertıes of Ti-Ta-B-N coatıngs deposıted by CFUBMS system
- Tez No: 299785
- Danışmanlar: PROF. DR. BRAHAM PRAKASH, PROF. DR. İHSAN EFEOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 180
Özet
Titanyum bor nitrür (TiBN) kaplamalar çeşitli endüstriyel uygulamalarda sıradışı sertlik ve aşınma direnci, yüksek ergime noktası, tokluk, iyi korozyon, kimyasal kararlılık ve yüksek sıcaklıklarda iyi termodinamik kararlılık gibi mükemmel özelliklere sahiptirler. TiBN kaplamaların mekanik ve tribolojik özelliklerini, kaplamalardaki azot ve bor oranlarının kontrolü ile değiştirmek mümkündür. Bu çalışmada Taguchi L9(34) deney tasarımı kullanılmış ve TiBN filmlere Ta ilave edilerek elde edilen TiTaBN filmlerin yapısal, mekanik, tribolojik, korozyon ve tribokorozyon özellikleri araştırılmıştır. TiTaBN filmler, darbeli-doğru akım kapalı alan dengesiz manyetik sıçratma yöntemi (CFUBMS) kullanılarak D2 ve cam taban malzemeler üzerine kaplanmıştır. Kaplamaların morfoloji ve yapıları SEM, XRD, EDS ve XPS kullanılarak analiz edilmiştir. TiTaBN filmlerin, mekanik ve adezyon özellikleri sırasıyla mikrosertlik test cihazı ve çizik test cihazı ile belirlenmiştir. Kaplamların sürtünme ve aşınma özellikleri farklı test atmosferlerinde (kuru azot, nemli hava, saf su ve yağ) pin-on-disk kullanılarak analiz edilmiştir. Ayıraca, filmlerin yüksek sıcaklıktaki aşınma özellikleri yüksek sıcaklık tribo-test cihazı ile belirlenmiştir. İşlemsiz D2 taban malzemelerin ve TiTaBN filmlerin korozyon ve tribokorozyon özellikleri sırasıyla potansiyostat ve bilgisayar kontrollü potansiyostat-pin-on-disk sistemi kullanılarak belirlenmiştir. Sonuç olarak, R8 kaplama parametrelerinde kaplanan TiTaBN filmler yoğun ve kolonsal bir yapı sergilemiştir. TiN, TaN, TiB2 ve BN fazlarına sahip bu ultrasert (52.55GPa) filmler farklı test atmosferlerinde mükemmel aşınma direnci göstermiştir. Farklı kaplama parametrelerinin kullanılması TiTaBN filmlerin adezyon, yüksek sıcaklık aşınma ve korozyon direncini ve tribokorozyon özelliklerini iyileştirmiştir.
Özet (Çeviri)
Titanium boron nitride (TiBN) coatings have excellent properties such as extreme hardness, high melting point, high toughness, good corrosion, chemical inertness and good thermodynamic stability at high temperatures for various industrial applications. It is possible to change the mechanical and tribological properties of TiBN coatings by controlling the boron and nitrogen content of the coatings. In this study, Taguchi L9 (34) design method were used and structural, mechanical, tribological, corrosion and tribocorrosion properties of sputtered TiTaBN coatings obtained with Ta incorporation into TiBN were investigated. TiTaBN films were deposited on D2 steel and glass substrates by pulsed-dc closed field unbalanced magnetron sputtering (CFUBMS). Morphology and structure of coatings were analyzed by SEM, EDS, XRD, and XPS. Mechanical and adhesion properties of TiTaBN coatings were determined with microhardness tester and a scratch tester, respectively. The friction and wear properties of the coatings were analyzed at different test athmospheres (humid air, distillated water, dry nitrogen and synthetic oil) by using pin-on-disc. Also, the high temperature wear properties of films were determined by using a high-temperature tribotester. The corrosion and tribocorrosion properties of untreated D2 substrates and TiTaBN films were determined by potentiostat and pin-on-disc tribometer- computer-controlled potentiostat system, respectively. As a result, TiTaBN films coated at the R8 coating parameters exhibited dense and a columnar structure. These ultra hard (52.55GPa) films having TiN, TaN, TiB2 and BN phases demonstrated excellent wear resistance at the different test athmospheres. Using of the different coating parameters improved adhesion, high temperature wear and corrosion resistance and tribocorrosion properties of TiTaBN films.
Benzer Tezler
- Dönen nikel titanyum kök kanal aletlerinin aşınma, korozyon ve yorulma davranışlarının incelenmesi
Investigation of wear, corrosion and fatigue behavior of rotating nickel titanium root canal instrument
ÇİĞDEM ALBAYRAK
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN ÇELİK
- TiN/TiCN/TiC ince film sentezlenmesi ve yapısal –mekanik ve biyouyumluluk özelliklerinin araştırılması
Synthesis of TiN/TiCN/TiC thin film and investigation of structural-mechanical and biocompability properties
ABBAS RAZMI
Doktora
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiKonstrüksiyon ve İmalat Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RUHİ YEŞİLDAL
- Cfubms tekniği ile kaplanmış TiAlN/TiCrN çok tabakalı filmlerin yapısal, mekanik ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi
The investigation of structural, mechanical and tribological properties of TiAlN/TiCrN multilayer films deposited by cfubms technique
ÇİNAR LALOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İHSAN EFEOĞLU
- Inconel üzerine kaplanmış Cryaln ve CrYN kaplamaların yüksek sıcaklık oksidasyon direncinin araştırılması
Investigation of high temperature oxidation resistance of Cryaln and CrYN coatings covered on inconel
FATİH SERT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İHSAN EFEOĞLU
- TiZrNbCuN ve TiZrNbN nanokompozit ince filminin sentezlenmesi: yapısal – mekanik – tribolojik özelliklerinin araştırılması
Synthesis of TiZrNbN and TiZrNbCuN nanocomposites and thin films: the investigation of structural-mechanical and tribological properties
HOSSEIN AHMAD AGHDAM
Doktora
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İHSAN EFEOĞLU