بررسي تاثير دماي زيرلايه بر رفتار ساختاري، چسبندگي و خوردگي پوشش HA/ZrN بر روي آلياژ منيزيم AZ91 ايجاد شده به روش كندوپاش پرتو يوني

The Effect of Substrate Temperature on Structural, Adhesion and Corrosion Behavior of HA / ZrN Coated AZ91 Magnesium Alloy Created by Ion Beam Sputtering

در اين تحقيق سعي گرديد با استفاده از روش كندوپاش پرتو يوني، پوشش بهينه ZrN با ضخامت μm 1 در دماي °C 400 بر روي زيرلايه AZ91 ايجاد و سپس پوشش HA در زمان ثابت 360 دقيقه در دماهاي 150، 200، 250، 300، °C350 بر روي آن لايه نشاني گردد. نتايج حاصل از پروفايلومتري و بررسي چسبندگي لايه هاي HA/ZrN به زيرلايه به روش نفوذ فرورونده دستگاه سختي سنج نشان داد كه، از دماي 150 تا °C300 ضخامت از µm8/1 به µm3/3 كاهش و نسبت dp/dr از 0/07 به kg/μm0/2 افزايش مي يابد. نتايج حاصل از تحليل الگوي پراش پرتو ايكس به روش ويليامسون - هال نشان داد كه با افزايش دماي لايه نشاني تا °C300 رشد دانه روند صعودي دارد و اندازه دانه به µm0/36 مي رسد ولي با افزايش دما تا °C350 به µm0/12 كاهش مي يابد. بررسي رفتار خوردگي نمونه ها به روش پلاريزاسيون پتانسيوديناميك نشان داد كه پتانسيل خوردگي كليه نمونه ها بسيار نزديك به زيرلايه AZ91 يعني حدود Volt vs. SCE51/54 و دانسيته جريان خوردگي در نمونه لايه نشاني شده در دماي °C300 كمترين مقدار يعني حدود μA/cm0/233 مي باشد.

In this study, the ion beam sputtering method was used to deposit the optimized ZrN coating with 1 μm thickness on AZ91 magnesium alloy at 400 °C and then the HA coatings were created on them at temperatures of 150 °C, 200, 250, 300, and 350 °C for 360 minutes. The profilometry and indentation methods for thickness and film adhesion evaluation showed that, from 150 to 300 °C the thickness decreases from 8.1 μm to 3.3 μm and dp/dr ratio increases from 0.07 to 0.2 kg/μm. The analysis of the x-ray diffraction pattern by Williamson - Hall method showed that, by increasing the temperature to 300 °C the grain growth is dominated therefore the grain size reaches to 0.36 μm, but with increasing the temperature to 350 °C, grain size decreases to 0.12 μm. The potentiodynamic polarization test showed that, all coated samples have corrosion potential close to AZ91 about 1.54 Volt vs. SCE and the corrosion current density in the deposited samples at 300°C showed the minimum current density about 0. 33 μA/cm2