بررسی رفتار خوردگی و تریبوخوردگی فولاد زنگ نزن 316 ال با پوشش های رسوب فیزیکی بخار تیتانیوم/نیترید تیتانیوم و تیتانیوم/کربونیترید تیتانیوم در محلول رینگر

هدف پژوهش حاضر، بررسی مقاومت خوردگی و تریبوخوردگی فولاد زنگ نزن 316 ال با پوشش های رسوب فیزیکی بخار تیتانیوم/نیترید تیتانیوم و تیتانیوم/کربونیترید تیتانیوم در محلول رینگر بوده است. آزمون های مشخصه یابی سطح پس از فرایند رسوب دهی مقادیر سختی 2600 و 3770 ویکرز را به ترتیب برای پوشش های تیتانیوم/نیترید تیتانیوم و تیتانیوم/کربونیترید تیتانیوم با ساختار های مکعبی با وجوه مرکزدار همراه با جهت های ترجیحی مشابه (220) نشان دادند. نتایج آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک کاهش 9 و 30 برابری را برای چگالی جریان خوردگی و افزایش 3 و2 برابری را برای پتانسیل شکست به ترتیب برای پوشش های تیتانیوم/نیترید تیتانیوم و تیتانیوم/کربونیترید تیتانیوم نسبت به زیرلایه نشان دادند. لایه میانی تیتانیومی با مسدود نمودن عیوب ساختاری پوشش های رویی از جمله حفره های سوزنی و تخلخل ها باعث افزایش مقاومت به خوردگی زیرلایه شده است. نتایج آزمون تریبوخوردگی در شرایط پتانسیل مدار باز کاهش افت پتانسیل بواسطه رفتار الکتروشیمیایی نجیب تر پوشش ها و همچنین کاهش جریان های آندی وکاتدی به دلیل سختی بالاتر و مقاومت الکتروشیمیایی بیشتر آن ها در آزمون های پتانسیواستاتیک آندی و کاتدی را نسبت به زیرلایه نشان داد، هرچند پوشش تیتانیوم/کربونیترید تیتانیوم نسبت به پوشش تیتانیوم/نیترید تیتانیوم رفتار مناسب تری را به دلیل سختی و مقاومت الکتروشیمیایی بیشتر اثبات نمود. همچنین ارزیابی نواحی شیار حاصل از آزمون های تریبوخوردگی کاهش عرض شیار را برای نمونه های پوشش دار مخصوصا پوشش تیتانیوم/کربونیترید تیتانیوم به دلیل سختی و مقاومت خوردگی بیشتر نشان داد. به علاوه کاهش جرم از دست رفته بواسطه اعمال پوشش های مذکور، به ویژه پوشش تیتانیوم/کربونیترید تیتانیوم نسبت به زیرلایه بدون پوشش توسط آزمون زبری سنجی اثبات شد. مشخص شد که پارامتر هم افزایی بین سایش و خوردگی تاثیر بسزایی در کاهش جرم نمونه های پوشش دار نسبت به نمونه فولاد زنگ نزن 316 ال داشته است، بطوری که این پارامتر برای نمونه فولاد زنگ نزن 316 ال و نمونه های پوشش دار تیتانیوم/نیترید تیتانیوم و تیتانیوم/کربونیترید تیتانیوم به ترتیب 43%، 5/77% و 8/78% از کل تخریب بوده است. این در حالی است که تخریب ناشی از فرایند مکانیکی به تنهایی، 57%، 22% و 21% از کل تخریب را برای نمونه های مذکور باعث شده است. با توجه به نتایج حاصل، اعمال پوشش های تیتانیوم/نیترید تیتانیوم و تیتانیوم/کربونیترید تیتانیوم تاثیر قابل توجهی در بهبود رفتار خوردگی و همچنین تریبوخوردگی زیرلایه فولاد زنگ نزن 316 ال به دلیل کاهش تخریب مکانیکی و انحلال آندی سطح داشتند.