Ark PVD yöntemiyle biriktirilen NbN kaplamalar ve özellikleri

Abstract

HSS (yüksek hız çeliği) esaslı kesici takımlar üzerine kaplanan ince seramik filmler, sahip oldukları üstün mekanik ve kimyasal özellikleri (yüksek sertlik, yüksek aşınma dayanımı, düşük sürtünme katsayısı ve yüksek oksidasyon dayanımı) nedeniyle kesici takımların ömürlerinde ve performanslarında büyük artış sağlamaktadırlar. Bu kaplamaları elde etmek için kullanılan yöntemlerden biri olan Ark PVD (fiziksel buhar biriktirme) yöntemi, kaplama biriktirme hızının yüksek olması, iyonizasyon miktarının yüksek olması, düşük altmetal sıcaklıklarında iyi yapışma sağlanması, istenilen bileşimde alaşımların üretilebilmesi gibi avantajlara sahiptir. Bu çalışmada, Ark PVD yöntemi kullanılarak, HSS ve silisyum pul alt malzemeler üzerine, Vbias voltajı dışında tüm parametreler sabit tutularak, üç değişik NbN kaplama yapılmıştır. Daha sonra numunelerin, mikro sertlik, yüzey pürüzlülüğü, kaplama kalınlığı değerleri ölçülmüş, SEM (taramalı elektron mikroskobu) ve ışık mikroskobunda yapılan incelenmiş, X ışını analizleri yapılmıştır. Bu deneyler aracılığıyla NbN kaplamaların özellikleri ve altmetal öngerilim voltaj mm (Vbias) değişiminin bu özellikler üzerindeki etkisi incelenmiştir.