اثر دما بر ساختار پوشش TiN ايجاد شده به روش رسوب شيميايي بخار به كمك پلاسما (PACVD) بر روي فولاد ابزار

The effect of temperature on the microstructure of TiN-coat applied on tool steels by plasma assistant chmical vapor deposition (PACVD

روش PACVD بخاطر استفاده از محيط پلاسما دماي پوشش دهي كمتري نسبت به روش CVD معمولي دارد (550-450 درجه سانتيگراد). دماي پوشش دهي اين روش معمولا كمتر از دماي تمپر اكثر فولادهاي ابزار است، به همين دليل روش مناسبي جهت ايجاد پوشش هاي نيتريدي از جمله TiN بر روي فولادهاي ابزار مي باشد. در يان تحقيق جهت ايجاد پوشش TiN بر روش فوق از مخلوط گازهاي TiCl4, H2, N2 و Ar به عنوان پيش ماده استفاده شد و پوشش TiN در دماهاي 450 و 480 و 520 درجه سانتيگراد بر روي فولاد ابزار تندبر DIN1.3355 رسوب گذاري شد. سپس آناليز شيميايي، ريز ساختار ، ساختار كريستالي و توپوگرافي پوشش ها بوسيله ميكروسكوپ الكتروني روبشي، پراش اشعه ايكس و ميكروسكوپ نيروي اتمي مورد بررسي قرار گرفتند. نتايح نشان دادند كه TiN ايجاد شده داراي رشد جزيره اي ساختار گل كلمي بوده و با افزايش دماي لايه نشاني اندازه دانه هاي TiN و همچنين ضخامت لايه ايجاد شده افزايش مي يابد.

The coating temperature in PACVD technique (400-5500C) is less than that in the CVD processes. The coating temperature in the PACVD method is usually less than the tempering temperature of most tool steels, thus it is an appropriate technique to apply nitridic coats such as TiN on tool steels. In this study, the mixture of gases of N2, H2, TiCl4 and Ar were used as the material to deposition the TiN coat on tool steel DIN 1.3355 as temperature of 450, 480 and 5200C. The chemical analysis, microstructure, crystallographical and topographical structure of coats were investigated by SEM, XRD and AFM instruments. The results indicated that the TiN-coat grows in a coastal way and its microstructure is cauli flower. It was also revealed that increasing the deposition temperature lead to an increase in the TiN grain size and also the thickness of the coat.