بررسی مورفولوژی، ریزساختار، ترکیب شیمیایی و ترکیب فازی پوشش‌های nicocraly تولید شده به روش قوس کاتدی arc-pvd

پوشش های ‌nicocraly به‌واسطه‌ی تشکیل پوسته‌ی اکسیدی محافظ از جنس α-al2o3و α-cr2o3، مقاومت بسیار بالایی در برابر اکسیداسیون دمای بالا و خوردگی داغ از خود نشان می‌دهند. در این پژوهش از روش قوس کاتدی در خلا (arc-pvd) برای اعمال پوشش nicocraly روی سوپرآلیاژ پایه نیکلmar-m-200 استفاده شد. بدین منظور پوششهایی در ولتاژ بایاس های مختلف زیرلایه از 0-300 ولت (منفی) ایجاد شد و سپس تاثیر آن بر ریزساختار و چگالی عیوب، ترکیب شیمیایی و فازهای پوشش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به آنالیز edx، دستگاه آنالیز پراش اشعه ایکس آنالیزهای مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجربی نشان داد که نرخ پوشش دهی و زبری پوشش در بایاس‌های منفی تر کاهش می‌یابد. همچنین افزایش ولتاژ بایاس بستر منجر به کاهش اندازه ماکرو ذرات از 20 میکرون به مقادیر کمتر شد. بررسی های ترکیب شیمیایی پوشش ها حاکی از افزایش درصد وزنی عناصر کروم و کبالت و کاهش عناصر نیکل، آلومینیوم و ایتریم با افزایش مقدار منفی ولتاژ بایاس بود. قابل ذکر است بیشترین همخوانی بین ترکیب شیمیایی پوشش و تارگت در ولتاژ بایاس 0 ولت به دست آمد. آنالیز پراش اشعه ایکس پوشش ها نیز نشان داد در ولتاژ بایاس های کم، فازهای اصلی پوشش شامل γ΄-ni3al، γ-ni و α-co می باشد، در حالی که با افزایش بایاس ولتاژ، شدت پیک فازهای α-cr و β-(co,cr) افزایش یافت. در ولتاژ بایاس صفر میانگین اندازه کریستالیت ها حدود 23 نانومتر بوده و پس از آن با افزایش مقدار منفی ولتاژ بایاس اندازه کریستالیت ها بزرگتر می شود.