زهرا عندلیبی فاضل - دانشکده فنی و مهندسی
دانشکده مهندسی
گروه مهندسی مواد
اطلاعیه دفاع برای پایان نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مواد
عنوان:
بررسی رفتار خوردگی پوشش چندلایه CrN/TiN اعمال شده به روش لایه نشانی فیزیکی تبخیر قوس کاتدی روی آلیاژ Ti-6Al-4V در محلول شبیه سازی شده بدن
استاد راهنما:
دکتر حسن علم خواه
استاد مشاور:
دکتر آرش فتاح الحسینی
اساتید داور:
دکتر میثم نوری
دکتر یوسف مظاهری رودبالی
ارائه دهنده:
زهرا عندلیبی فاضل
زمان:
یکشنبه 7/11/97 ، ساعت 15
مکان:
کلاس 10 دپارتمان مواد
Faculty of Engineering
Department of Materials Engineering
Defense Notice for the Master of Science (MSc) in Materials Engineering
Title
Corrosion behavior of TiN/CrN multilayers coatings deposited by cathodic arc evaporation (CAE) on the Ti-6Al-4V substrate in simulation body solution.
Supervisor:
Hasan Elmkhah (Ph.D)
Advisor:
Arash Fattah-Alhosseini (Ph.D)
By:
Zahra Andalibifazel
Time:
2019.Feb.27 , 15:00
Place:
Class 10 material department
چكيده:
در پژوهش حاضر رفتار پوشش تک لایه TiN و پوشش چندلایه CrN/TiN اعمال شده توسط روش رسوب فيزيکي بخار با استفاده از قوس کاتدي روي زیرلایه تیتانیومی Ti-6Al-4V مورد بررسي قرار گرفت. خواص پوشش ايجاد شده همچون ريزساختار، ضخامت،ترکيب شيميايي، فازهاي تشکيل دهنده پوشش، اندازه کریستالیت، زبري و سختي مورد مطالعه قرار گرفته است. ساختار بلوری و اندازه کریستالیت پوششها توسط آزمون پراش پرتو ایکس (XRD) مورد ارزیابی قرار گرفت. ضخامت پوشش و طراحی لایهبندی پوششها به وسیلهی میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM) و مورفولوژی سطح پوشش به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) اندازه میانگین زبری پوشش تک لایه TiN و پوشش چندلایه CrN/TiN به ترتیب 8/54 و 9/49 نانومتر را نشان داد. با استفاده از آزمون راکول C کیفیت چسبندگی پوشش مورد ارزیابی قرار گرفت و نشان داده شد که میزان چسبندگی هر دو نوع پوشش روی زیر لایه بهبود یافته است. خواص مکانیکی پوشش به وسیله آزمون نانوسختی سنجی مورد ارزیابی قرار گرفت و برای پوشش تک لایه TiN و پوشش چندلایه CrN/TiN به ترتیب سختی 02/26 و 73/33 (GPa)و مدول الاستیک 8/321 و 5/365 (GPa) به دست آمد. رفتار خوردگی پوششها توسط آزمونهای طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون پتانسیودینامیک بررسی شد. برای دستیابی به اطلاعات جامع در مورد رفتار خوردگی پوششهای ایجاد شده، اثر جنس پوششها، اثر زمان غوطهوری (1، 4، 7، 10 و 14 روز) و اثر محلول خورنده رینگر و هنک مورد بررسی قرارگرفت. آزمون طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد رفتار خوردگی پوشش CrN/TiN بهتر از پوشش TiN است. آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک نشان داد مقاومت پلاریزاسیون پوشش CrN/TiN 10 برابر پوشش TiN است و چگالی جریان خوردگی آنها به ترتیب 7-10×28/5 و 5-10×01/6 آمپر بر سانتیمتر مربع بهدست آمد. بررسی اثر زمان غوطهوری در محلول شبیهساز بدن نشان داد که با افزایش زمان غوطهوری تا 14 روز مقاومت به خوردگی پوشش CrN/TiN و TiN به ترتیب 6 و 7 برابر افزایش یافت. در بررسیهای مربوط به اثر محلول خورنده، آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک نشان داد مقاومت پلاریزاسیون پوشش CrN/TiN و TiN در محلول هنک 2 برابر محلول رینگر است.
Abstract:
In the present study, the effect of TiN single layer and CrN/TiN multilayer coatings on Ti-6Al-4V substrate , applied by physical vapor deposition method was investigated. The physical and mechanical properties of the coating, such as microstructure, thickness, chemical composition, coating phases, Crystallite size, texture, roughness and hardness, have been studied. Crystal structure and Crystallite size of coatings were evaluated by X-ray diffraction (XRD). Coatings thicknesses were measured and coating layers were detected by scanning electron microscopy (FE-SEM) and surface morphology was investigated by scanning electron microscopy (SEM). Using the Atomic Force Microscope (AFM), the mean roughness of the single-layer TiN coating and the CrN/TiN multi-layered coating were measured at 54.8 and 49.9 nm, respectively. Using the Rockwell C test, the adhesion quality of the coating on the substrate was evaluated and it was shown that the adhesion of both coatings was improved. The mechanical properties of the coating were evaluated by nanoindentation test. The hardness of TiN single layer and the CrN/TiN multi-layered coatings were obtained 26.02 and 33.73 (GPa) respectively and the elastic modulus was 321.8 and 365.5 (GPa) respectively.The corrosion behavior of coatings was investigated by electrochemical impedance spectroscopy and potentio dynamic polarization tests. To obtain comprehensive information about the corrosion behavior of samples, the effects of coating, immersion time (1, 4, 7, 10 and 14 days) and Ringer and Hanks corrosive solutions, were studied. The electrochemical impedance spectroscopy tests showed that the corrosion behavior of CrN/TiN coating is better than TiN coating. The potentiodynamic polarization test showed that the polarization resistance of the CrN/TiN coating is greater than the TiN coating for about 10 times, and the corrosion current density was 5.28×10-7 and 6.01×10-5 A/cm2 respectively. The study of the effect of immersion time in simiulated body fluid showed that, with increasing immersion time up to 14 days, the corrosion resistance of CrN/TiN and TiN coating increased by 6 and 7 times, respectively. In the studies about the effect of corrosive solutions, potentiodynamic polarization analysis showed that the polarization resistance of CrN/TiN and TiN coatings in HankS, was 2 times greater than that of Ringer solution.
• مشخصات فردی | ||
پست الکترونیک: | وضعیت تاهل: متاهل | نام: زهرا نام خانوادگی : عندلیبی فاضل |
• سوابق تحصیلی | ||||
شهر محل تحصیل | دانشگاه محل تحصیل | گرایش | رشته تحصیلی | مقطع تحصیلی |
همدان | مدرسه تربیت | - | ریاضی فیزیک | دیپلم |
همدان | بوعلی سینا | متالوژی صنعتی | مهندسی مواد | لیسانس |
همدان | بوعلی سینا | شناسایی مواد | مهندسی مواد | فوق لیسانس |
• سوابق کاری | ||||
آدرس | سمت | مدت همکاری | نام سازمان
| |
تا سال | از سال | |||
همدان | کاردانشجویی در آزمایشگاه | 94 | 93 | دانشگاه بوعلی سینا |
همدان | کارشناس آزمایشگاه الکترولیز | 95 | 94 | شرکت همدان ماشین |
همدان | طرح خادم* | 97 | 95 | موسسه شهید ایت ا.. مدنی |
* انجام امور بایگانی در طرح خادم
* انجام امور فرهنگی، پرورشی و هنری
* انجام کلیه امور کامپیوتری (نرم افزاری، سخت افزاری و اینترنت)
* رابط بین طرح خادم و مدارس متوسطه اول و دوم
• دوره های آموزش زبان خارجی و کامپیوتر: | |||
میزان ساعات دوره | سال | محل آموزش | نام دوره |
50 | 89 | خانه کارگر | کامپیوتر ICDL |
50 | 90 | خانه کارگر | فتوشاپ |
90 | 91 | خانه کارگر و دانشگاه بوعلی | Office microsoft |
-- | 90-94 | خصوصی | آموزش زبان انگلیسی |