سنتز، ارزیابی خواص و سازوکار جدایش پوشش کربونیترید تیتانیم ایجاد‌شده روی سطح آلیاژ ti-6al-4v به روش نیتروژن-کربن دهی محفظه ای

در این پژوهش پوشش کربونیترید تیتانیم روی سطح آلیاژ ti-6al-4v به روش نیتروژن-کربن دهی نشانده شد و سازوکار جدایش پوشش از زیرلایه مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور نمونه های مکعبی از آلیاژ مد نظر درون محفظه حاوی گرافیت جاسازی شد و  مجموعه درون کوره تیوبی حاوی گاز نیتروژن قرار گرفت. پس از سنتز پوشش در دماهای1200 تا 1400 سانتی گراد و زمان های 20، 40 و 60 دقیقه، بررسی های ساختاری با استفاده از پراش سنج اشعه ایکس و رامان و ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به طیف سنج تفکیک انرژی (eds) انجام شد. همچنین، تاثیر حضور پوشش بر مقاومت به خوردگی آلیاژ در محلول آبی حاوی 5.2 مول اسید کلریدریک، 3.2 مول اسید نیتریک و3.2 مول اسید فلوریدریک بررسی شد. نتایج نشان داد بیش ترین ضخامت پوشش کربونیترید تیتانیم ایجاد شده در دمای 1400 سانتی گراد و زمان 60 دقیقه در حدود 50 میکرومتر بود. با افزایش دمای سنتز احتمال جدایش پوشش از زمینه بیش تر شد که این پدیده به حضور لایه غنی از آلومینیوم در فصل مشترک پوشش و زیرلایه و در نتیجه تشکیل فازهای ترد مانند ti3al و همچنین اختلاف ضریب انبساط حراراتی پوشش و زیرلایه مرتبط بود. نتایج آزمون خوردگی نشان داد که تشکیل لایه کربونیترید تیتانیم سبب کاهش سرعت خوردگی آلیاژ ti-6al-4v از 130g.m-2.min-1 برای نمونه بدون پوشش به حدود 10g.m-2.min-1 شد.