Magnetron sıçratma yöntemi ile büyütülen TiW/TiWSi/TiWSiN kademeli kompozit kaplamaların yapısal ve tribolojik özelliklerinin araştırılması

Bu çalışmada, TiW/TiWSi/TiWSiN kademeli kompozit kaplamalar AISI 52100 çelik taban malzeme üzerine radyo frekans (RF) magnetron sıçratma yöntemiyle başarıyla biriktirilmiş ve ardından 600, 700, 800 ve 900°C'de tavlama işlemlerine tabi tutulmuştur. Kaplamaların yapısal karakterizasyonu için SEM, EDS, XRD ve XPS teknikleri kullanılmıştır. Tavlama öncesi amorf yapıda olan filmlerde, ısıl işlemler sonucunda (111), (200) ve (220) düzlemlerine sahip TiN kristal fazları oluşumu gözlenmiş; bu dönüşümler XPS ile de doğrulanmıştır. Mekanik ve tribolojik değerlendirmeler mikrosertlik testi, sürtünme katsayısı ölçümleri, ileri-geri aşınma testi ve çizik testleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, 600°C'de tavlanan filmlerin en yüksek sertlik değerini (8,5 GPa), en düşük sürtünme katsayısını (0,13) ve en düşük aşınma oranını (2,16x10-6 mm3/(N·m)) sergilediğini göstermektedir. Çizik testlerinde yalnızca A-600 filmi bütünlüğünü korurken, diğer örneklerde mikro çatlaklar ve kohezyon zayıflamaları görülmüştür. Bu bulgular, uygun sıcaklıkta gerçekleştirilen ısıl işlemin kaplamaların sertlik, aşınma direnci ve yapışma performansını önemli ölçüde iyileştirdiğini açıkça göstermektedir. Bulgular ayrıca, bu filmlerin zorlu aşınma koşullarına maruz kalan uygulamalarda tercih edilmesi için yol gösterici niteliktedir.