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학술저널
저자정보
Mahla Seifzadeh Omrani (Shahrood University of Technology) Mohsen Karimi (Shahrood University of Technology) Mansoor Bozorg (Shahrood University of Technology)
저널정보
대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.29 No.2
발행연도
2023.2
수록면
369 - 380 (12page)
DOI
10.1007/s12540-022-01233-5

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In this study, TiN layers were deposited on coarse- and nano-grained (CG and NG) AISI 301 stainless steel sheets using theCathodic arc physical vapor deposition method. X-ray diffraction, Scanning electron microscopy, atomic force microscopy,Rockwell-C adhesion test, static contact angle test, electrochemical impedance spectroscopy, and polarization measurementwere employed to characterize and compare the coatings on different substrates. Under the same coating conditions (currentof 120 Amp, bias voltage of 100 V, pressure of 0.001 Torr, temperature range of 300–350 °C, and time of 90 min), muchgreater coating thickness was observed on the NG substrate. This was attributed to the epitaxial growth of the coatings onsubstrates and the difference in density of substrate grain-boundaries as high-energy nucleation sites for the TiN grains.Surface morphology observations showed a finer structure for the coating on the NG sample. Also, according to the resultsof the contact angle test the coating on the NG sample had more hydrophobicity, due to the higher density of the grainboundaries, and it confirmed the results of microscopic investigations. The coating layer exhibited an excellent adhesionquality to both substrates. The corrosion resistance was improved by grain refinement and also applying TiN coating so thatcoated NG sample had the best corrosion resistance.
#Cathodic arc physical vapor deposition · TiN coating · Nano-grained structure · Electrochemical impedance spectroscopy

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