Yüksek entropili TiAlVNi-(N) kaplamaların üretilmesi, yapısal, mekanik, tribolojik ve korozyon özelliklerinin araştırılması

Yüksek entropili alaşımlar (YEA) ya da çok bileşenli alaşımlar olarak bilinen yeni nesil alaşımlar, özgün bileşimleri, mikro yapısal özellikleri ve ayarlanabilir nitelikleri sayesinde son yıllarda yoğun ilgi görmektedir. Bu tez çalışması kapsamında kapalı alan dengesiz magnetron sıçratma yöntemiyle Taguchi L9 (33) deney tasarımı kullanılarak TiAlVNi-(N) yüksek entropi alaşımlı filmler üretilmiştir. TiAlVNi-(N) YEA filmlerin yapısal, mekanik, tribolojik, adezyon ve korozyon özellikleri araştırılmıştır. Üretilen TiAlVNi-(N) filmlerin kimyasal bileşimleri %8,3-30,1 arasında olduğu belirlenmiştir. TiAlVNi-(N) filmlerin film yapısının yoğun ve homojen bir yapıda olduğu ayrıca film kalınlıklarının ise 1,538-1,971 µm arasında değiştiği belirlenmiştir. Üretilen TiAlVNi-(N) YEA filmlerin amorf yapıda olduğu belirlenmiş ve kristal yapıya dönüşümü için 850 °C'de ısıl işlem uygulanmıştır. Isıl işlem sonrası TiAlVNi-(N) YEA filmlerin XRD analizlerinde güçlü TiN ve VN fazları ve bunların yanında intermetalik fazların varlığına rastlanmıştır. XPS sonuçları filmlerde TiN ve VN fazlarının filmin yapısında olduğunu kanıtlamıştır. Isıl işlem sonrası TiAlVNi-(N) YEA filmler en yüksek 27,6±1,4 GPa sertlik ve 438,1±30,7 GPa elastisite modülü değerleri ile yüksek mekanik özellikler sergilemiştir. Tribolojik test sonuçları, ısıl işlem sonrası TiAlVNi-(N) YEA filmlerin aşınma oranlarının 10-5-10-6 seviyelerinde olduğunu ve aşınmaya karşı yüksek direnç sağladığını göstermiştir. Bunun yanında ısıl işlem sonrası TiAlVNi-(N) YEA filmlerde 89 N kritik yük değeri ile en yüksek seviyeye ulaşan adezyon değerleri ısıl işlemin filmler üzerindeki olumlu etkisini ortaya koymuştur. Korozyon özellikleri incelendiğinde, ısıl işlem sonrası TiAlVNi-(N) YEA filmlerde 0,248x10-6,mm.yr-1 en düşük korozyon hızına ve 1.039.402 Ω.cm2 en yüksek polarizasyon direnci değerlerine ulaşılmıştır.