مشخصه یابی پوشش های نانوساختار سیستم Ti-Al-C-N ایجاد شده به روش رسوب دهی شیمیایی بخار به کمک پلاسما

Abstract

در این تحقیق، پوشش های سرامیکی کربونیترید تیتانیوم آلومینیوم (TiAlCN) با مقادیر مختلفی از آلومینیوم در دمای °C 350 بر زیرلایه های فولاد ابزار گرم کار H13 با استفاده از روش رسوب شیمیایی بخار به کمک پلاسما (PACVD) نشانده شدند. مشخصه یابی پوشش های ایجاد شده با استفاده از آزمایش های پراش پرتو ایکس (GIXRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) مجهز به آنالیزگر عنصری طیف سنجی پرتو ایکس (EDS)، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR)، طیف سنجی رامان،میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) انجام شد. ریزسختی پوشش ها توسط آزمایش ریزسختی سنجی ویکرز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که پوشش ها دارای یک نانوساختار شامل نانو دانه های بلورین fcc-(Ti,Al)N و/یا fcc-(Ti,Al)(C,N)، hcp-AlN و یک فاز کربنی آمورف می باشند. افزایش مقدار آلومینیوم موجود در پوشش از حدود 10 تا حدود 42 درصد اتمی منجر به کاهش زبری سطحی پوشش از 49±151 نانومتر به 27±88 نانومتر به دلیل ایجاد هسته بیشتر از AlN شد. بیشترید مقدار میکروسختی مربوط به پوشش با مقدار آلومینیوم کمتر بود که در حدود HV0.01 3840±40 به دلیل مقدار ناخالصی کلر و فاز hcp-AlN کمتر، بدست آمد.