بهبود رفتار خوردگي آلومينيوم 7075 بوسيله اعمال پوشش چند لايه تيتانيوم/ نيتريد تيتانيوم با استفاده از فرايند كند و پاشش خلاء بالا

Improvement of Corrosion Behavior of Al7075 by Applied Ti/TiN Multilayer Coating with High Vacuum Magnetron Sputtering

آلومينيوم 7075 به دليل دارا بودن استحكام و مقاومت به خستگي خوب به طور گسترده در صنايع استفاده مي شوند. اعمال پوشش هاي چند لايه ي نيتريدي با استفاده از فرايند رسوب دهي فيزيكي از فاز بخار (PVD) منجر به بهبود مقاومت به سايشي فلزات گرديده اند، اما ساختار ستوني اين پوشش ها منجر به كاهش رفتار خوردگي آنها گرديده است. در اين مقاله پوش ش 6 لايه، تيتانيوم/ نيتريد تيتانيوم توسط فرايند كند و پاش مغناطيسي خلاء بالا بر روي زير لايه ي آلومينيوم 7075 اعمال گشته و سپس با استفاده از روش هاي GIXRD، FESEM و AFM به ترتيب رفتار فازي، ساختاري و مورفولوژي پوشش ارزيابي شد، هم چنين رفتار خوردگي پوشش با استفاده از امپدانس الكتروشيميايي در محلول شبيه سازي شده بدن انسان همانند محلول رينگر در دماي 37 درجه سانتي گراد مورد بررسي قرار گرفت. نتايج بيان گر تشكيل پوشش همگن و يكنواخت تيتانيوم/نيتريد تيتانيوم با ساختار ستوني منقطع است كه منجر به بهبود 56 برابري مقاومت انتفال بار پوشش چند لايه تيتانيوم/ نيتريد تيتانيوم نسبت به آلومينيوم 7075 بدون پوشش گريده، همچنين باعث جلوگيري از تشكيل خوردگي حفره اي در زيرلايه نمونه پوشش داده شده پس از 72 ساعت غوطه وري همراه با افزايش 284 درصدي مقاومت به خوردگي در مقايسه با زمان 48 ساعت غوطه وري، گرديده است.

7075 aluminum alloys are widely used in industry, due to their properties such as specific strength and good fatigue resistance. The nitride multilayer coating, which applied by physical vapor deposition (PVD) process have shown good improvement in abrasive resistance, but their columnar structure led to decreasing corrosion resistance behaviors. In this paper, multilayer coatings of Ti/TiN with 6 layers applied on Al 7075 as a substrate by high vacuum magnetron sputtering. Then GIXRD, FESEM and AFM were used to assessed phase behavior, structure and morphology of the coating, respectively. As well as the corrosion behavior of coating was investigated by using electrochemical impedance in simulated body fluid such as Ringer’s solution at 37 ºC. The results show production of homogeneity and uniformity multilayer coating, with cutting the column structure of titanium nitride, which increasing the charge transfer resistance by 56 times compared with Al 7075 and also no pitting was seen at the coated samples after 72 hours of immersion, with enhancing of corrosion resistance by 284 % compare to 48 h of immersion.