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Commenced in January 2007 Frequency: Monthly Edition: International Publications Count: 31103

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Effect of Gas-Diffusion Oxynitriding on Microstructure and Hardness of Ti-6Al-4V Alloys
The commercially available titanium alloy, Ti-6Al-4V, was oxynitrided in the deoxygenated nitrogen gas at high temperatures followed by cooling in oxygen-containing nitrogen in order to analyze the influence of oxynitriding parameters on the phase modification, hardness, and the microstructural evolution of the oxynitrided coating. The surface microhardness of the oxynitrided alloy increased due to the strengthening effect of the formed titanium oxynitrides, TiNxOy. The maximum microhardness was obtained, when TiNxOy had near equiatomic composition of nitrogen and oxygen. It could be attained under the optimum oxygen partial pressure and temperature-time condition.
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[1] A. Shenhar, I. Gotrnan and S. Radin, “Titanium nitride coatings on surgical titanium alloys produced by a powder immersion reaction assisted coating method: residual stresses and fretting behavior,” Surface and Coatings Technology, vol. 126, pp. 210-218, 2000.
[2] A. Leonhard, H. Liepack, and K. Bartsch, “CVD of TiCx/a-C-layers under D.C.-pulse discharge,” Surface and Coatings Technology, vol. 133-134, pp. 186-190, 2000.
[3] F. Lapostoll, A. Billard and J. von Stebut, “Structure/mechanical properties relationship of titanium–oxygen coatings reactively sputter-deposited,” Surface and Coatings Technology, vol. 135, pp. 1-7, 2000.
[4] E. Alvesa, A. R. Ramosa, N. P. Barradasa, F. Vazc, P. Cerqueirac, L. Reboutac and U. Kreissigd, “Ion beam studies of TiNxOy thin films deposited by reactive magnetron sputtering,” Surface and Coatings Technology, vol. 180-181, pp. 372-376, 2004.
[5] N. Martin., O. Banakh and A. M. E. Santo, “Characterizations of titanium oxide films prepared by radio frequency magnetron sputtering,” Thin Solid Films, vol. 287, pp. 154-163, 1996.
[6] J. Probst, U. Gbureck and R. Thull, “Binary nitride and oxynitride PVD coatings on titanium for biomedical applications,” Surface and Coatings Technology, vol. 148, pp. 226-233, 2001.
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[8] B. S. Yilbas, A. Z. Sahin, A. Z. Al-Garni, S. A. M. Said, Z. Ahmed, B. J. Abdulaleem and M. Sami, “Plasma Nitriding of Ti-6 Al-4 V Alloy to Improve Some Tribological Properties,” Surface and Coatings Technology, vol. 80, pp. 287-292, 1996.
[9] F. Borgioli, E. Galvanetto, A. Fossati and G. Pradelli, “Glow-discharge and furnace treatments of Ti-6Al-4V,” Surface and Coatings Technology, vol. 184, pp. 255-262, 2004.
[10] O. I. Yaskiv, I. M. Pohrelyuk, V. M. Fedirko, D. B. Lee and O. V. Tkachuk, “Formation of oxynitrides on titanium alloys by gas diffusion treatment,” Thin Solid Films, vol. 519, pp. 6508-6514, 2011.
[11] I. M. Pohrelyuk, V. M. Fedirko, O. I. Yaskiv, D. B. Lee and O. V. Tkachuk, “Influence of parameters of modifying oxygen-coating atmosphere on oxynitriding of Titanium alloys,” Materials Science, vol. 45, pp. 6, 2009.
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