اثر افزودن سیلیسیم بر رفتار مکانیکی و خوردگی پوشش کاربید تانتالم تولید شده به روش کندوپاش مگنترونی

در این پژوهش پوشش های Ta، TaC و TaSiC به روش کندوپاش مگنترونی غیرواکنشی لایه نشانی شده و خواص ساختاری، ریزساختاری، مکانیکی و خوردگی بررسی شده است. نتایج XRD نشان دادند که پوشش Ta ساختار کریستالی تانتالم α، پوشش TaC ساختار کریستالی TaC0.6 و پوشش TaSiC ماهیت شبه آمورف از خود نشان دادند. در این ارتباط، پوشش Ta ریزساختاری ستونی با زبری بالا و تنش پسماند کششی از خود نشان داد، در حالی که افزودن کربن و سیلیسیم به پوشش سبب فشرده شدن ریزساختار، کاهش زبری سطح و تغییر ماهیت تنش پسماند از کششی به فشاری شد. همچنین نتایج آزمون نانوفرورونده نشان داد که افزودن کربن به پوشش تانتالم باعث افزایش حدود چهار برابری سختی پوشش می شود، ولی افزودن سیلیسیم به پوشش TaC سختی پوشش را اندکی کاهش می دهد. مطالعات خوردگی نشان داد همه پوشش ها نسبت به زیرلایه ST37 ماهیتی کاتدی از خود نشان دادند که می تواند منجر به خوردگی گالوانیک شود. علاوه بر این نتایج خوردگی نشان داد که پوشش Ta بازده حفاظتی به میزان ٪9/78 برای فولاد ساده کربنی را به همراه دارد و افزودن کربن و سیلیسیم به پوشش سبب افزایش بازده حفاظتی به مقادیر ٪1/90 و ٪5/95 به ترتیب برای پوشش های TaC و TaSiC می شود .در این ارتباط نقش این عناصر در فشردگی پوشش و کاهش مسیرهایی که محلول خورنده می تواند به زیرلایه برسد، کلیدی تشخیص داده شد.