CoCrMo Alaşımı Üzerine TaN Esaslı İnce Film Kaplamaların Yüzey Özelliklerinin İncelenilmesi

Autor: Ali Kemal Aslan, Mehmet Sami Güler, Erkan Bahçe, Nese Cakir
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, Vol 9, Iss 2, Pp 223-237 (2019)
Volume: 9, Issue: 2 223-237
Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi
ISSN: 2564-7377
DOI: 10.31466/kfbd.561652
Popis: CoCrMo alaşımı, yüksek darbe ve yorulma dayanımı gibi özellikleri sayesinde ortopedik implant malzemesi olarak yaygın kullanılmaktadır. Bu alaşım yüksek korozyon dayanımı göstermesine rağmen düşük aşınma dayanımına sahiptir. Yapay eklem implant malzemesi olarak kullanıldığında, korozif vücut sıvısı nedeniyle düşük sürtünme özelliği ve düşük korozyon direnci göstermekte olup kısa sürelerde aşınmalara maruz kalmaktadırlar. Bu nedenle, CoCrMo alaşım yüzeyine korozyonu ve aşınma direncini geliştirmek için yüzey kaplama işlemi yapılmaktadır. Bu çalışmada CoCrMo alaşımının yüzeyinin tribolojik özelliklerini geliştirmek için kapalı alanda dengesiz magnetron püskürtme işlemi ile çok katmanlı kaplanmıştır. Kaplama mimarisi Cr/CrN/CrCN/TaN dizilimine sahip olup tabaka sayısı iki, dört ve sekizdir. Kaplamaların tribolojik özelliklerini karakterize etmek için disk üzerinde pin aşınma testi, sertlik ve yüzey pürüzlülüğü ölçümleri yapılmıştır. Sonuçlar, alaşımın tribolojik özelliklerinin önemli ölçüde arttığını göstermiştir. Tabaka sayısının artması ile örneklerin aşınma dayanımı, sertliği ve yüzey kalitesinin arttığı gözlenmiştir.
CoCrMo alloy is widely used as orthopedic implant material thanks to its properties like high impact and fatigue strength. This alloy has high corrosion strength but low wear strength. When it is used as an artificial joint implant material it subjects to both wear and corrosion because of the aggressive body fluid in terms of corrosion. Therefore, the surface coating process is applied to CoCrMo alloys to improve the corrosion and wear strength tog ether. In this study, in order to improve the tribological properties of CoCrMo alloy, its surface was multilayer coated via close field unbalanced magnetron sputtering process. Coating architecture was of Cr/CrN/CrCN/TaN and the number of the layers were two, four and eight. Pin-on-disk wear test, hardness and surface roughness measurements were performed to characterize the tribological properties of the coatings. Results showed that as a result of coating process tribological properties of the alloy were improved significantly. It is observed that with increasing number of layer, wear strength, hardness and surface quality of the samples improved.
Databáze: OpenAIRE