Magnetron sıçratma yöntemi ile büyütülen TiNi/MoS2 kaplamaların yapısal, mekanik ve tribolojik özelliklerinin araştırılması

Bu çalışmanın amacı son yıllarda kullanımı yaygınlaşan katı yağlayıcı MoS2 filmlerin şekil hafıza özelliğine sahip TiNi filmler ile beraber büyütülerek literatürde yeni bir tür olarak fonksiyonel tabakalı katı yağlayıcı kaplamaların üretilmesidir. MoS2 filmlerin ani darbe direncini, titreşim sönümlemesini ve ilk sürtünme katsayısını iyileştirmeyi amaçlanmıştır. Kaplama yöntemi olarak kapalı alan dengesiz manyetik alanda sıçratma yöntemi (CFUBMS) kullanılarak söz konusu fonksiyonel kaplamalar 52100 yatak çeliği ve D2 takım çeliği taban malzemeler üzerine büyütülmüştür. Büyütülen filmler Taguchi deney tasarımı yöntemine göre farklı seviyelerde büyütme gerçekleştirildi. TiNi filmlerin şekil hafıza özelliği göstermesi için kristal yapıda olması gerekir. Ancak üretilen TiNi filmler amorf yapıda biriktirildiği bilinmekte ve kristal yapı elde etmek için uygun bir ısıl işlemden geçirilmesi gerekmektedir. TiNi kaplamanın kristal hale getirilmesi için uygun şartlarda 550°C de 1 saat süreyle ısıl işlem yapılmıştır. İstenilen kristal yapı (oda sıcaklığında martenzitik içyapı) elde edildikten sonra numunelerin yüzeyine katı yağlayıcı tabaka olan MoS2 filmler büyütülmüştür. Böylelikle fonksiyonel tabakalı TiNi/MoS2 kaplamalar üretilmiştir. TiNi/MoS2 filmlerin yapısal özellikleri XRD, SEM atmosfer ortamında tribolojik özellikleri Pin-on-disc aşınma testi ve mekanik özellikleri ise Vickers mikrosertlik test cihazıyla tespit edilmiştir. TiNi/MoS2 filmlerin kimyasal kompozisyonu ve film kalınlığı sıçratma parametrelerine bağlı olarak değiştiği görülmüştür. Numunelerin aşınma oranları sıçratma parametreleri ve taban malzemeye göre farklılık gösterdiği ve aşınma oranı en düşük 0,35x10-5 olduğu belirlenmiştir. Ayrıca en yüksek sertlik değeri 436 Vickers ve en düşük sürtünme katsayısının da µ= 0,025 olduğu tespit edilmiştir. Filmlerin aşınma direnci için kaplama parametrelerinin birbiri üzerinden birleşik bir etkiye sahip olduğu gözlemlenmiştir.