مشخصه های ساختاری سطح پوشش های tisicn و tisin به روش رسوب فیزیکی بخار قوس کاتدی

رایج ترین روش صنعتی تولید پوشش های سخت نیتریدی فرایند رسوب فیزیکی بخار قوس کاتدی است و یکی از عیوب این فرایند ایجاد ذرات میکرو اندازه در پوشش است که برگرفته از مشخصات ذاتی قوس الکتریکی است. ذرات درشت اثرات منفی و مخربی بر زبری سطح، خواص تریبولوژیکی و مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی پوششها دارند و از این رو ریشه یابی و بررسی آنها اهمیت می یابد. در پژوهش حاضر مشخصه یابی و ارزیابی میکرو ذرات موجود در پوشش های سه جزئی tisin و چهار جزئی tisicn تولید شده در مقیاس صنعتی روی زیرلایه فولادی انجام شده است. آزمون های طیف سنجی توزیع انرژی و پراش پرتو ایکس نشان داد که ترکیب شیمیایی پوشش های تولیدی در محدوده تعیین شده است و پوشش های tisin و tisicn ساختاری کامپوزیتی به ترتیب بر مبنای شبکه های کریستالی tin و (ti(c,n دارند. بر اساس اندازه و توزیع میکروذرات توسط زبری سنجی سطح، تصویر برداری میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی و نرم افزار آنالیز تصویری، میکروذرات به سه گروه ترکیبی، کروی و پهن شده تقسیم بندی شد که بیشترین آنها از نوع کروی با اندازه میانگین یک میکرون بودند. آزمون های طیف سنجی توزیع انرژی نقطه ای و نقشه پرتو ایکس روی سطح پوشش ها برای ارزیابی ترکیب شیمیایی ذرات و ریشه یابی آنها انجام گرفت. نتایج نشان داد تشکیل درشت ذرات از تارگت ti-20si که به دلیل جدایش سیلیسیم در ساختار تارگت و پایین تر بودن دمای ذوب آن نسبت به تیتانیم پدید می آید، با افزایش سیلیسیم نسبت به زمینه پوشش همراه است. منشا اصلی بوجود آمدن این ذرات، ناهمگنی تارگت مورد استفاده همراه با تحرک زیاد قوس است. پوشش tisicn به دلیل فشاربخار بالاتر در حین پوشش دهی، میکرو ذرات بیشتر و در نتیجه زبری سطح بیشتری را نسبت به پوشش tisin تجربه می کند.