CVD:llä valmistetun TiN:n ja TiC:n muodostaminen superseosten pinnalle

Abstract

Työssä tutkittiin kemiallisella kaasufaasipinnoituksella muodostettujen titaaniyhdistepinnoitteiden rakennetta ja ominaisuuksia, kun alustamateriaaleina käytettiin nikkeli- ja rautapohjaista superseosta. Työn teoreettisessa osassa tarkastellaan CVD-pinnoituksen teknistä toteutusta sekä TiN-, TiC- ja TiCN-pinnoitteiden valmistukseen vaikuttavia tekijöitä. Koska pinnoitusprosessin alkuvaiheet lähinnä määräävät lopputuloksen ominaisuudet, alustamateriaalin osallistumista kemiallisiin reaktioihin analysoitiin SOLGASMIX-tietokoneohjelmaa käyttäen. Pinnoituskokeissa käytetyt prosessiparametrit asetettiin termodynaamisissa tasapainolaskuissa saatujen tulosten pohjalta. Tasapainolaskujen ja käytännön pinnoituskokeiden vastaavuus havaittiin erinomaiseksi. Pinnoitteiden rakennetta tutkittiin röntgendiffraktiolla, scanning elektronimikroskopialla ja mikroanalysoinnilla. Pinnoitteiden tiiveyttä ja tarttuvuutta tutkittiin polarisaatiomittausten, termisen väsytyksen ja naarmutuskokeiden avulla. Kokeiden perusteella voidaan päätellä, että myös runsaasti alumiinia, kromia ja nikkeliä sisältävien alusmateriaalien pinnalle voidaan muodostaa tiiviitä ja alustaansa hyvin tarttuneita CVD-Ti-yhdistepinnoitteita. /Kir09