ẢNH HƯỞNG CỦA LỚP ĐỆM Cr LÊN CẤU TRÚC TINH THỂ VÀ ĐỘ
CHỐNG ĂN MÒN CỦA MÀNG CrN PHỦ TRÊN ĐẾ INOX
Đinh Thị Mộng Cầm, Nguyễn Thanh Phương, Nguyễn Thế Quyền,
Nguyễn Hữu Chí, Lê Khắc Bình, Trần Tuấn, Dương Ái Phương, Nguyễn Chi Lăng
Bộ môn Khoa học Vật liệu, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên-ĐHQG Tp. HCM

Tóm tắt
    Trong các nghiên cứu trước, chúng tôi đã chế tạo thành công màng CrN phủ trực tiếp trên đế inox. Màng tạo ra có độ cứng cao và có ứng dụng cụ thể trong thực tế. Tuy nhiên độ bám dính của màng trên đế inox cần được cải thiện. Trong báo cáo này, chúng tôi tiến hành tổng hợp màng cứng CrN trên đế inox có lớp đệm Cr để gia tăng độ bám dính của màng. Màng CrN và lớp đệm Cr đều được tạo bằng phương pháp phún xạ magnetron và lớp Cr được phủ tại nhiều điều kiện khác nhau để khảo sát sự ảnh hưởng của nó lên cấu trúc và độ chống ăn mòn của màng CrN. Kết quả khảo sát cho thấy màng CrN phủ trực tiếp trên đế inox và phủ trên lớp inox có lớp đệm Cr đều xuất hiện một pha duy nhất thuộc cấu trúc lập phương tâm mặt với định hướng ưu tiên theo mặt (111) song song với bề mặt màng và kích thước hạt của CrN trong hai trường hợp không thay đổi. Tuy nhiên, nếu màng CrN phủ trên inox có lớp Cr ở giữa thì cường độ đỉnh phổ (111) tăng lên đáng kể, ứng suất nén của màng CrN giảm đến 36.4% và độ chống ăn mòn của màng tăng. Hơn nữa, có sự thay đổi cường độ đỉnh (111) và ứng suất của màng CrN khi phủ trên lớp Cr được tạo ở các thế hiệu dịch và thời gian khác nhau, mặc dù độ chống ăn mòn của các màng CrN thì tương tự nhau. Khi lớp Cr được tạo với thời gian dưới 10 phút và thế hiệu dịch -60V thì màng CrN/Cr có cấu trúc tinh thể và khả năng bảo vệ tốt nhất.

THE EFFECT OF Cr INTERLAYER ON THE CRYSTAL STRUCTURE
AND CORROSION RESISTANCE OF CrN COATING ON STEEL
Dinh Thi Mong Cam, Nguyen Thanh Phuong, Nguyen The Quyen, Nguyen Huu Chi,
Le Khac Binh, Tran Tuan, Duong Ai Phuong, Nguyen Chi Lang
Department of Material Science, University of Science-VNU HCMC

Abstract
    In this study, chromium nitride (CrN) hard coatings on stainless steel substrates with chromium (Cr) interlayers incorporated between the coatings and the steel substrates in order to improve adhesion of the coatings are investigated. Cr interlayers are prepared by sputter deposition, and then CrN coatings on these Cr interlayers are deposited using a reactive D.C. magnetron sputtering process. The effect of the Cr interlayer on the crystal structure and corrosion resistance of the CrN coating through surface modification is determined. The results show that regardless of whether the coatings include a Cr interlayer, face centered cubic structure of CrN phase with the preferred orientation on (111) planes parallel to coating surface remains and grain size of the CrN does not change. Nevertheless, the Cr interlayer induces stronger the (111) peak, reduces the residual stress and increases corrosion resistance of the CrN coatings. In addition, corrosion resistance of CrN coatings with the Cr interlayers deposited at different substrate bias and deposition time is similar although (111) peak intensity and residual stress of them change. The crystal structure and protection ability of the CrN/Cr coatings are optimum for Cr interlayers deposited with substrate bias of -60V and deposition time below 10min.

    Key words: Chromium nitride coatings, CrN/Cr coatings, CrN coatings, Cr interlayer.