Title of article :
Characterization of TiN, CrN and (Ti, Cr) N Coatings Deposited by Cathodic ARC Evaporation
Author/Authors :
Akbarzadeh, M Department of Materials Engineering - Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran , Shafyei, A Department of Materials Engineering - Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran , Salimijazi, H. R Department of Materials Engineering - Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
Pages :
6
From page :
1127
To page :
1132
Abstract :
In this investigation PVD Ti-Cr)N coatings were deposited on hardened and tempered tool steel substrates using reactive arc evaporation. Physical and mechanical properties of coatings such as roughness, thickness, phase composition, hardness and modulus young and coefficient friction were evaluated. Phase compositions were studies by X-ray diffraction method. The surface microstructure and morphology were studied using scanning electron microscope (SEM) and coating compositions were determined by energy dispersive spectroscopy (EDS). Mechanical Properties were determined by Nano indentation. The friction behavior of the coatings were investigated using ball-on-disc test under normal loads of 7 .The results showed that(Ti, Cr)N and TiN coating had only one solid solution cubic phase While CrN coatings had Hexagonal Cr2N and Cubic CrN phases. Average grain size of the coatings was found in the range of 14 to 20 nm. Physical-Mechanical Properties of CrN and (Ti, Cr)N and TiN coatings, respectively, increases. Mechanical behavior of the (Ti, Cr)N coatings is related to Ti content and hardness decreases with decreasing Ti content.
Farsi abstract :
در پژوهش حاضر رفتار پوشش هاي Ti-Cr-N، اعمال شده توسط روش رسوب فيزيكي بخار با استفاده از قوس كاتدي بر روي فولاد ابزار سردكار مورد بررسي قرار گرفت. خواص فيزيكي و مكانيكي پوشش ايجاد شده همچون ريزساختار، ضخامت،تركيب شيميايي، فازهاي تشكيل دهنده پوشش، اندازه دانه، زبري و سختي، مورد مطالعه قرار گرفته است. شناسايي فازهاي موجود در پوشش توسط روش پراش اشعه ايكس (XRD) و همچنين از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و آناليز تفكيك انرژي (EDX) جهت مطالعه ريز ساختار و مورفولوژي رشد و تركيب پوشش استفاده گرديد. بررسي خواص مكانيكي توسط آزمون نانو فرورونده صورت پذيرفت. رفتار اصطكاكي پوشش توسط آزمون سايش لغزشي گلوله بر روي ديسك با استفاده از گلوله‌اي از جنس كاربيد تنگستن در بار هاي اعمالي 7 نيوتن انجام گرفت. نتايج نشان داد در حالي كه پوشش­هاي (TiCr)Nو TiN داراي ساختار تك فاز مكعبي هستند، پوشش CrN از دوفاز هگزاگونال Cr2N و مكعبي CrN تشكيل شده است. پوشش­ها داراي اندازه دانه 14 تا 20 نانومتر مي باشند. خواص فيزيكي و مكانيكي پوشش (Ti, Cr)N وابسته به نسبت تيتانيوم بوده، به طوري كه با افزايش آن، خواص ذكر شده بهبود مي يابند
Keywords :
physical vapor deposition , Thin films , Physical-Mechanical Properties , Ti-Cr-N coating
Journal title :
Astroparticle Physics
Serial Year :
2014
Record number :
2407286
Link To Document :
بازگشت