تاثیر اتمسفر بر خواص ساختاری و مکانیکی پوشش تیتانیم نیترید لایه نشانی شده روی آلیاژ حافظه دار نیکل-تیتانیم به روش پلاسمای فوکوس از نوع مدر

مقدمه و اهداف: آلیاژهای نیکل-تیتانیم سختی و خواص تریبولوژیکی ضعیفی دارند. در به کارگیری این آلیاژها برای کاربردهای پزشکی نظیر اتصالات مصنوعی مفصل استخوان ها، احتمال شل شدن ناشی از سایش وجود دارد. با ایجاد پوشش هایی نظیر تیتانیم نیترید می توان سختی، مقاومت سایشی و خوردگی سطوح را افزایش داد. تمرکز اصلی پژوهش بر این است که چگونه اتمسفر پوشش دهی می تواند نه تنها بر خواص مورفولوژیکی و ریزساختاری بلکه بر رفتار خورگی و مکانیکی پوشش ها تاثیر بگذارد. مواد و روش ها: این مطالعه، استفاده موثر از روش پلاسمای فوکوس چگال را برای رسوب پوشش های نیترید تیتانیم بر روی آلیاژهای حافظه دار در اتمسفرهای مختلف را نشان می دهد. اتمسفرهای مورد استفاده: (۱) ۵۰ درصد حجمی آرگون، ۵۰ درصد حجمی نیتروژن و (۲) ۷۵ درصد حجمی آرگون، ۲۵ درصد حجمی نیتروژن بودند. یافته ها: عملیات نیتروراسیون در شرایط ذکرشده، باعث افزایش سختی نمونه ها شده است. سختی متوسط در نمونه های ۰.۵N۲-۷ و ۰.۲۵N۲-۷ به ترتیب نزدیک به HV ۴۵۹ و HV ۴۱۰/۵ به دست آمد. در فاصله ثابت آند از سطح نمونه، با کاهش نسبت نیتروژن به کل گاز ورودی، میزان کندوپاش در محفظه افزایش یافته و به افزایش ضخامت پوشش منجر می شود. ضخامت پوشش در نمونه های ۰.۵N۲-۷ و ۰.۲۵N۲-۷ به ترتیبµm ۰/۹۱ و  µm ۱/۷۵ به دست آمد.  نتیجه گیری: تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی از سطح پوشش ها نشان داد که فرایند نیتروژن دهی در محیط ۷۵ درصد حجمی آرگون، ۲۵ درصد حجمی نیتروژن، روش موثرتری برای جلوگیری از ترک خوردن سطح است. علاوه بر این، در این اتمسفر با کاهش نسبت نیتروژن به کل گاز ورودی، به افزایش ضخامت پوشش و بهبود رفتار خوردگی منجر شد.

کلیدواژه ها:

پلاسمای فوکوس چگال ، آلیاژ نیکل-تیتانیم ، پوشش تیتانیم نیترید ، خواص ساختاری ، رفتار خوردگی