Fiziksel buhar kaplama (PVD) ile büyütülmüş TiN, CrN ve DLC filmlerde artık gerilme-adezyon ilişkisi
Relation of residual stress-adhesion at TiN, CrN and DLC films deposited by physical vapor deposition (PVD)
- Tez No: 517080
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ FATİH YETİM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erzurum Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Yüksek sertlik değerleri, yüksek termal ve kimyasal kararlılıkları ve düşük elektriksel dirençleri nedeniyle TiN, CrN ve elmas benzeri karbon (DLC) son yıllarda endüstride sıklıkla kaplama malzemesi olarak kullanılırlar. Bu malzemeler mekanik aletler üzerindeki sert koruyucu kaplamalardan, mikro-elektronik endüstrisindeki difüzyon bariyerlerine kadar geniş uygulama alanlarına sahiptirler. Bu çalışmada AISI M2 yüksek hız takım çeliği taban malzemesi üzerine PVD yöntemiyle büyütülmüş TiN, CrN ve DLC ince filmlerde oluşan artık gerilmelerin malzemenin adezyonu üzerindeki etkisi incelenmiştir. PVD ile büyütülen filmlerin yapısal özellikleri ve artık gerilme değerleri XRD analizleriyle belirlenmiştir. Filmlerin mekanik özellikleri, SEM cihazıyla incelenmiştir. Kaplamaların mekanik özellikleri adezyon, mikro sertlik ve çizik testleri kullanılarak analiz edilmiştir. Tribolojik özellikler ise ball-on-disk yöntemi kullanılan aşınma testleriyle belirlenmiştir. Yapılan çalışma sonucunda, en yüksek sertlik ve artık gerilme değeri TiN kaplı numunede, en düşük sertlik ve artık gerilme değeri ise CrN kaplı numunede ölçülmüştür. Beklenen şekilde en düşük artık gerilmeye sahip olan CrN kaplı numune en iyi adezyon davranışını göstermiştir. Yüksek sertlik ve artık gerilmenin adezyon davranışı üzerine olumsuz etkisi gözlenmiş ve daha düşük artık gerilmelere neden olacak yüzey işlemleri ile adezyonun iyileştirilebileceği tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Due to their high hardness values, high thermal and chemical stability and low electrical resistances, TiN, CrN and diamond like carbon (DLC) have been used as coating material frequently in the industry in recent years. These materials range from hard protective coatings on mechanical tools to diffusion barriers in the microelectronic industry. In this study, residual stress-adhesion relationship between TiN, CrN and DLC thin films grown by PVD method on AISI M2 high speed tool steel base material was investigated. The structural properties and residual stress values of PVD-deposited films were determined by XRD analysis. The mechanical properties of the films were examined by SEM. The adhesion between the base material and the coating material was analyzed using micro hardness and scratch tests. Tribological properties were determined by wear tests using ball on disk method. As a result of the study, the highest hardness and residual stress values were determined in the TiN coated specimen, while the lowest hardness and residual stress values were determined in the CrN coated specimen. The CrN coated specimen, which had the lowest expected residual stress, showed the best adhesion behavior. High hardness and residual stress have adversely affected the adhesion behavior and it has been found that the adhesion process can be improved by surface treatments which result in lower residual stresses.
Benzer Tezler
- Effect of galvanic coupling with TiN, TiAlN, and CrN coatings, and titanium to the corrosion of steels
TiN, TiAlN, ve CrN kaplamalar ve titanyum ile galvanik çift oluşumunun çeliklerin korozyonu üzerine etkisi
BURÇAK AVCI
Doktora
İngilizce
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
- CrAlyn/CrY çok tabakalı kompozit ince film sentezlenmesi: Yapısal-mekanik-tribolojik ve termal özelliklerin araştırılması
Cralyn / cry multilayer composite thin film synthesis: Structural-mechanical-tribological and thermal properties of investigation
MORTEZA TAHMASEBİANMYANDOAB
Doktora
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İHSAN EFEOĞLU
DOÇ. DR. KADRİ VEFA EZİRMİK
- The growth of magnesium substituted hydroxyapatite on (Ti,Mg)N thin films and investigation of their potential as hard tissue implant material
Ti,Mg)N ince film yüzeyinde magnezyum katkılı hidroksiapatit büyütülmesi ve sert doku implant malzemesi olarak potansiyellerinin belirlenmesi
SAKİP ÖNDER
Doktora
İngilizce
2013
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK
DOÇ. DR. KÜRŞAT KAZMANLI
- Darbeli-DC manyetik alanda sıçratma yöntemi ile kaplanan TiB2 ve Me-DLC filmlerin mekanik, yapısal ve tribolojik özelliklerinin araştırılması
The investigation of mechanical, structural and tribological properties of TiB2 and Me-DLC films deposited by pulsed-dc magnetron sputtering
FERHAT BÜLBÜL
Doktora
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İHSAN EFEOĞLU
- AZ91 alaşımı yüzeyine MAO/HiPIMS-PVD yöntemleriyle büyütülen dubleks kaplamanın yapısal karakterizasyonunun incelenmesi
Investigation of the structural characterization of duplex coati̇ng: grown on AZ91 alloy by MAO/HiPIMS-PVD methods
EMİNE BOYNUEĞRİ KAPLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiGümüşhane ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EBRU EMİNE ŞÜKÜROĞLU