امید ایمان طلب

Cathodic arc evaporated coatings contain residual stress due to the difference in the thermal coefficient between the substrate and the coating. Furthermore, the coating also contains defects such as pinholes and macroparticles which can be detrimental to the mechanical, tribological, and electrochemical properties of the deposited coatings. Post-deposition annealing has been proven to improve the properties of the material due to its ability to reduce residual stress and defects. The study aims to find the optimal annealing temperature for CrN/CrAlN coating and also evaluate the effect of annealing on the phases, hardness, wear, and corrosion. In this study, CrN/CrAlN multilayer coating was deposition AISI 304 substrates using the cathodic arc evaporation physical vapor deposition method (CAE-PVD). Thereafter, the samples were annealed in a vacuum furnace at 400, 500, 600, and 700 ℃. Characterization techniques were used to evaluate the effect of annealing on the mechanical properties, tribological behavior, and electrochemical properties of CrN/CrAlN multilayer coating. X-ray diffraction (XRD) was used to identify the phases, texture coefficient, and crystallite sizes. A scanning electron microscope (SEM) was used to analyze the surface morphology and also used to analyze the cross-section morphology. Energy Dispersive X-Ray Analysis (EDS) was utilized to analyze the elementary composition of the coating. An atomic force microscope (AFM) was used to analyze the surface topography and the roughness of the coating. The contact angle technique was used to evaluate the wettability of the coating. Rockwell-C adhesion test was used to evaluate the quality of the adhesion between the coating and the substrate. Nanoindentation test was used to investigate the evolution of the mechanical properties of the coating. The wear rate and wear morphology were characterized using a ball-on disk tribometer in ambient air and Ringer’s solution. The electrochemical properties of the

هدف از انجام تحقیق حاضر، بررسی ارتباط معماری (تغییر تعداد لایه ها) پوشش های نانوساختار نیترید کروم و نیترید زیرکونیوم اعمال شده بر زیرلایه فولاد زنگ نزن AISI 304 به روش رسوب فیزیکی از فاز بخار به کمک قوس کاتدی (CAE-PVD) با رفتار الکتروشیمیایی و مکانیکی آن ها است. در این تحقیق، پوشش های نانوساختار ZrN/CrN با جفت لایه های 10، 20 ،30 و هم چنین تک لایه CrN ایجاد شدند. پس از لایه نشانی، بررسی های ریزساختاری با استفاده از تصاویر میکروسکوپ های الکترونی روبشی (SEM)و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان (FE-SEM) صورت گرفت و به منظور شناسایی فازهای موجود در پوشش ها از الگوهای پراش پرتو ایکس(XRD) استفاده شد. برای ارزیابی چسبندگی پوشش ها از روش سختی سنجی راکول C استفاده شد. زبری، سختی و تنش پسماند پوشش ها با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) مجهز به نانوفرورونده ارزیابی شدند. رفتار الکتروشیمیایی پوشش ها با استفاده از آزمون های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی(EIS) در محیط های 5/3 درصد وزنی کلریدسدیم و رینگر بررسی شد.

هدف اصلی از انجام این پژوهش، بررسی تاثیر ریزساختار بر رفتار رویین مس خالص در محیط های قلیایی است. به منظور تغییر در ریزساختار، از فرآیند نورد تجمعی پیوندی (ARB) به عنوان یک روش تغییر شکل پلاستیک شدید (SPD) استفاده شد. پیش از انجام عملیات سطحی، ورق های برش داده شده جهت انجام فرآیند نورد تجمعی پیوندی تحت عملیات آنیل (به مدت 2 ساعت در دمای 480 درجه سانتی گراد) قرار گرفتند. بعد از انجام عملیات سطحی اولیه به منظور بهبود پیوند بین ورقه ها، فرآیند نورد تجمعی پیوندی در دمای اتاق و بدون عملیات روان کاری تا 8 پاس اعمال شد. بررسی های ریزساختاری نمونه ها با استفاده از مشاهدات میکروسکوپ نوری (OM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) اتمی صورت گرفت. سختی نمونه ها با استفاده از آزمون های ریزسختی ویکرز (HV) سنجیده شد. در این تحقیق، رفتار رویین نمونه ها در محیط قلیایی 01/0 مولار بوراکس با 1/9pH= و محلول های بافر فسفاتی با pHهای 69/10، 74/10، 24/11 و 59/12 بررسی شد. جهت انجام آزمون های الکتروشیمیایی به منظور بررسی رفتار الکتروشیمیایی لایه رویین مربوط به نمونه ها از آزمون های پتانسیل مدارباز، پلاریزاسیون پتانسیودینامیک، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و موت-شاتکی استفاده شد. در این تحقیق از عملیات ولتامتری چرخه ای به عنوان یک روش الکتروشیمیایی جدید، جهت بهبود خواص سطح بهره گرفته شد. بررسی های ریزساختاری روند کاهشی اندازه دانه را با افزایش تعداد پاس فرآیند نورد تجمعی پیوندی به خوبی نشان داد، علاوه بر این، اندازه دانه پس از اعمال 8 پاس فرآیند نورد تجمعی پیوندی از حدود 23 میکرومتر به کمتر از 100 نانومتر رسید. نتایج آزمون سختی، افزایش دو برابری سختی ورقه مس را پس از اعمال 8 پاس نسبت به نمونه آنیل نشان داد. نتایج آزمون های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس نشان داد که با افزایش تعداد پاس فرآیند نورد تجمعی پیوندی، شرایط بهتری برای شکل گیری لایه رویین با خواص حفاظتی بهتر مهیا شده است. علاوه بر این، نتایج آزمون های موت شاتکی آشکار ساخت که رفتار نیمه هادی لایه رویین تشکیل شده روی نمونه های مس خالص در محیط قلیایی رفتار نیمه هادی نوع-p است و با افزایش تعداد پاس فرآیند نورد تجمعی پیوندی، غلظت پذیرنده های الکترونی موجود در لایه رویین کاهش یافته است. بررسی اثر pH بر رفتار رویین نمونه آنیل به