Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Salehi
مهدي صالحي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Rasoul Taherpour Dizaji
رسول طاهرپورديزجي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

The Effect of Plasma Nitriding and Physical Vapor Deposition Processes on the Surface Quality of Ti-6Al-4V
In this research the effect of plasma nitriding and physical vapor deposition processes on the surface quality of Ti-6Al-4V was studied. During the plasma nitriding, the samples were treated at temperatures of 750 o C, 850 o C and 950 o C in a gas mixture of 74.9%H 2 and 25.1%N 2 at pressure of 5mbar for a period of 20 hours. The results indicate that, the hardness and roughness of the samples increase with increasing the temperature and temperature has a dramatic effect on the formation of phases and their intensities. At different temperatures various amounts of nitrogen solid solution in titanium, Ti 2 N and TiN phases were formed and the maximum amount of TiN was obtained at 950 o C. In the coating process with physical vapor deposition, the samples were coated with two methods. In the first method the samples were coated with conventional EB-PVD at 500 o C and in the second method with modified EB-PVD at 500 o C and 700 o C. The difference between these methods is the application of ion bombardment in the second method. The growth behavior of these coatings was evaluated with respect to structure-zone models. The hardness of sample prepared in 700 o C was much higher than the two other samples. It was observed that the interface of this sample was in the form of zigzag, while the other samples had flat and abrupt interfaces. Furthermore, with increasing the temperature and applying the ion bombardment, the relative texture was changed from (111) to (200) planes.
چکيده در اين پژوهش تأثير عمليات نيتراسيون پلاسمايي و رسوب فيزيکي بخار بر کيفيت سطوح بدست آمده بر روي V4-Al6-Ti مورد بررسي قرار گرفت. در عمليات نيتراسيون پلاسمايي، نمونه ها در دماهاي o C750، o C850 و o C950 در مخلوط گازي شامل N 2 %1/25- H 2 %9/74 در فشار mbar5 به مدت 20 ساعت تحت عمليات قرار گرفتند. مشاهده شد که با افزايش دما زبري و سختي سطح نمونه ها افزايش مي يابد. و دما نقش بسيار برجسته ومهمي در نوع و شدت فازهاي ايجاد شده دارد. بطوريکه در دماهاي مختلف مقادير متفاوتي از فازهاي محلول در جامد نيتروژن در تيتانيم، Ti 2 N و TiN تشکيل شده و بيشترين مقدار فاز TiN در دماي o C950 بدست آمد. همچنين مشاهده شد که رشد لايه ترکيبي و نفوذي با افزايش دما افزايش مي يابد. در عمليات با استفاده از روش رسوب فيزيکي بخار به کمک اشعه الکتروني (EB-PVD) و در دو حالت عمليات پوشش دهي بر روي نمونه ها انجام گرفت. در حالت اول نمونه ها به روش EB-PVD متداول در o C500 و در حالت دوم به روش EB-PVD اصلاح شده در دو دماي o C500 و o C700 مورد پوشش دهي قرار گرفتند. اختلاف اين دو حالت در استفاده از بمبارن يوني پوششهاي در حال رشد در حالت دوم است. نحوه رشد اين پوشش ها با توجه به مدلهاي ساختار- ناحيه مورد بررسي قرار گرفت. با توجه به اينکه نمونه هاي تهيه شده به روش EB-PVD اصلاح شده در o C700 داراي سختي بالاتري در مقايسه با نمونه هاي نيتراسيون پلاسمايي شده و EB-PVD در o C500 در دو حالت متداول و اصلاح شده بود، مشاهده گرديد که ساختار فصل مشترک آن نسبت به نمونه هاي EB-PVD در o C500 در هر دو حالت متداول و اصلاح شده که داراي فصل مشترک صاف و متمايزي با زيرلايه هستند داراي فصل مشترک زيگزاگي شکل مي باشد. همچين با افزايش دما و اعمال بمباران يوني در پوششهايEB-PVD تغيير بافت از صفحات (111) به سمت صفحات (200) مشاهده شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی