ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỐNG ĂN MÒN CỦA MÀNG (Ti, Cr)N ĐƯỢC CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP HỒ QUANG CATHOD (arc-PVD) TRÊN NỀN THÉP SS304

Vũ Văn Huy1, , N. B. Rodionov2, Đoàn Thanh Vân1, Nguyễn Văn Thành3, Ngô Thanh Bình1, Lê Ngọc Quyên4, Hoàng Thanh Long1, Nguyễn Văn Hinh5
1 Phòng Độ bền Nhiệt đới, Chi nhánh Phía Nam, TTNĐVN
2 Troitsk Institute of Innovative and Thermonuclear Research
3 Trung tâm Quang - Điện tử, Viện Nghiên cứu Ứng dụng, Bộ KHCN
4 Đại học Y dược Thành phố Hồ Chí Minh (UMP)
5 Đại học Sao Đỏ
Tác giả liên hệ:
Vũ Văn Huy
Phòng Độ bền Nhiệt đới, Chi nhánh Phía Nam, TTNĐVN
Số 3, đường 3 tháng 2, Phường 11, Quận 10, TP.HCM
Số điện thoại: 0989858468;  Email: huy241989@gmail.com

Nội dung chính của bài viết

Tóm tắt

EVALUATION OF CORROSION RESISTANCE OF (Ti, Cr)N FILMS COATED ON SS304 STAINLESS STEEL USING CATHODIC ARC DEPOSITION

The monolayer (TiN/Ti), multilayer single-component (Ti/TiN; Ti/CrN) and multilayer multicomponent (Ti/TiN/CrN; Ti/CrN/TiN) films were deposited on SS304 steel by cathodic arc deposition method with an average thickness of 2300 nm. Research results showed that many macro particles (peaks) and holes (valleys) appeared and evenly distributed on the surface, the monolayer film had better quality (Ra = 0,08-0,1 µm) than the multilayer film (Ra = 0,1÷0,2 µm), but the adhesion to the substrate was poor. X-ray diffraction spectroscopy recorded the preferred orientation (111) with monolayer films and switched to (200) with multilayer films. The corrosion potential and current of the fabricated films were both reduced compared to the SS304, but in the multilayer films, the expansion of the passive regions was recorded: -0,2÷0,6 V (Ti/TiN/CrN Ti/CrN/TiN) and -0,2÷0,2 V (TiN/Ti, CrN/Ti).

Chi tiết bài viết

Tài liệu tham khảo

1. https://www.globenewswire.com.
2. Nguyễn Thị Khuyến, Nghiên cứu công nghệ chế tạo lớp phủ titannitrit lên nẹp vít xương dùng trong y tế, Đề tài Viện Ứng dụng Công nghệ, 2003.
3. Nguyễn Tiến Tài, Nghiên cứu chế tạo hợp kim titan y sinh cấy ghép trong cơ thể người, Đề tài cấp Nhà nước KC.02.03/11-15, 2014.
4. Phạm Thị Năm, Nghiên cứu tổng hợp màng hydroxyapatit bằng phương pháp điện hóa trên nền thép không gỉ 316L có và không có màng nitrua, Luận án tiến sỹ hóa học, Học viện Khoa học và Công nghệ, 2016.
5. Abdullah M. Z. B., Ahmad M. A., Abdullah A. N., et al., Metal release of multilayer coatings by physical vapour deposition (PVD), Procedia Engineering, 2016, 148:254-260.
6. Geyao Lan, Deng Yang, Wanglin Chen, Chengyong Wang, Development and application of physical vapor deposited coatings for medical devices: A review, Procedia CIRP, 2020, 89:250-262.
7. Wang X. M., Zhang Y., Zhou G. H., et al., Research progress on surface modification and corrosion wear of medical stainless steel, Corrosion Science and Protection Technology 2015, 27:95-98.
8. B. Subramanian, K. Ashok, K. Subramanian, D. Sastikumar, G. Selvan & M. Jayachandran, Evaluation of corrosion and wear resistance titanium nitride (TiN) coated on mild steel (MS) with brush plated nickel interlayer, Surface Engineering, 2009, 25(7):490-495.
9. Calderon S., Alves C. F. A., Manninen N. K., Cavaleiro A., Carvalho S., Electrochemical corrosion of nano-structured magnetron-sputtered coatings, Coatings, 2019, 9:682.
10. Ben Daia M., Aubert P., Labdi S., Sant C., Sadi F. A., Houdy Ph., Nanoindentation investigation of Ti/TiN multilayers films, Journal of Applied Physics, 2000, 87:7753.
11. Nam N. D., Kim M. J., Jo D. S., Kim J. G., Yoon D. H., Corrosion protection of Ti/TiN, Cr/TiN, Ti/CrN, and Cr/CrN multi-coatings in simulated proton exchange membrane fuel cell environment, Thin Solid Films, 2013, 545:380-384.
12. Yang Q., Seo D. Y., Zhao L. R., Multilayered coatings with alternate pure Ti and TiN/CrN superlattice, Surface and Coatings Technology, 2004, 177-178:204-208.
13. Herranen M., Wiklund U., Carlsson J. O., Hogmark S., Corrosion behaviour of Ti/TiN multilayer coated tool steel, Surface and Coatings Technology, 1998, 99(1-2):191-196.
14. Dück A., Gamer N., Gesatzke W., Griepentrog M., Österle W., Sahre M., Urban I., Ti/TiN multilayer coatings: deposition technique, characterization and mechanical properties, Surface and Coatings Technology, 2001, 142-144:579-584.
15. Shanaghi Ali, Ghasemi Sajjad, Chu Paul, Ahangarani Sh., Zhao Ying, Effect of Ti interlayer on corrosion behavior of nanostructured Ti/TiN multilayer coating deposited on TiAl6V4, Materials and Corrosion, 2019, 70, 10.1002/ maco.201910883.
16. Atmani T. D., Gaceb M., Aknouche H., Nouveau C., Bouamrene M. S., Parametric study of the mechanical properties of nanocrystalline TiN/CrN multilayer coatings with a special focus on the effect of coating thickness and substrate roughness. Surfaces and Interfaces, 2021, 23:101001.
17. Jian W. Du, Li Chen, Jie Chen, Jian L. Yue, Effects of additional oxygen on the structural, mechanical, thermal, and corrosive properties of TiN coatings, Ceramics International, 2022, 48(10):14432-14441.
18. Sanchette F., Ducros C., Schmitt T., Steyer P., Billard A., Nanostructured hard coatings deposited by cathodic arc deposition: From concepts to applications, Surface and Coatings Technology, 2011, 205(23-24):5444-5453.
19. Maria Nordin, Merja Herranen, Sture Hogmark, Influence of lamellae thickness on the corrosion behaviour of multilayered PVD TiN/CrN coatings, Thin Solid Films, 1999, 348(1-2):202-209.