Corrosion durability of nanostructured TiAlYN coatings, deposited by PIII&D method from filtered vacuum-arc cathodic plasma

Abstract

The electrochemical characteristics of nanostructured TiAlYN coatings deposited on 12X18H10T steel substrates are investigated in 3% aqueous solution of NaCl. The coatings were deposited from filtered vacuum-arc plasma by PIII&D method. Measurements of corrosion potentials Ecor and anodic polarization curves showed that the best protection against galvanic corrosion (GC) provides TiA1YN coating containing 0.2 at.% Y deposited on the substrate when applying pulsed bias potential of -1.5 kV amplitude. Addition DC bias potential of -150 V to pulse one leads to deterioration of the protective properties: activation potential of anodic processes (APAP) decreases in 3…4 times. Increase in TiA1YN coatings deposition rate promotes improvement their protective properties due to improved adhesion and decreased level of residual stress.

Исследованы электрохимические характеристики наноструктурных TiAlYN-покрытий на стали 12Х18Н10Т в 3% водном растворе NaCl. Покрытия осаждались из фильтрованной вакуумно-дуговой плазмы методом PIII&D. Измерения потенциалов коррозии Екор, а также анодные поляризационные кривые показали, что наилучшую защиту от электрохимической коррозии (ЭХК) обеспечивают TiA1YN-покрытия с содержанием Y 0,2 ат.%, осажденные при подаче на подложку импульсного потенциала смещения амплитудой -1,5 кВ. Подача дополнительно постоянного потенциала смещения -150 В приводит к ухудшению защитных свойств: потенциал активации анодных процессов (ПААП) уменьшается в 3–4 раза. Повышение скорости осаждения способствует улучшению защитных свойств TiA1YN-покрытий, что обусловлено улучшением адгезии и снижением уровня остаточных напряжений.

Досліджено електрохімічні характеристики наноструктурних TiAlYN-покриттів на сталі 12Х18Н10Т в 3% водному розчині NaCl. Покриття осаджувались з фільтрованої вакуумно-дугової плазми методом PIII&D. Вимірювання потенциалів корозії Екор, а також анодні поляризаційні криві показали, що найкращий захист від електрохімічної корозії (ЕХК) забезпечують TiA1YN-покриття з вмістом Y 0,2 ат.%, осаджені при подачі на підкладку імпульсного потенціала зміщення амплітудою -1,5 кВ. Подача додатково постійного потенціала зміщення -150 В призводить до погіршення захисних властивостей: потенціал активації анодних процесів (ПААП) зменшується в 3–4 рази. Підвищення швидкості осадження сприяє поліпшенню захисних властивостей TiA1YN-покриттів, що зумовлено поліпшенням адгезії та зниженням рівня залишкових напружень.