Al-Cu sistemi uzunca bir süredir bilimsel ve teknolojik alanda ilgi odağı olmuştur. Özellikle bakırca zengin aluminyum alaşımları yüksek elektrik ve termal iletkenlikleri ve kolay şekil verilebilir olmalarından dolayı yaygın bir şekilde mühendislik malzemesi olarak kullanılmaktadırlar. Buna ek olarak, Al-Cu faz diagramının bakırca zengin kısmında yer alan aluminyum bronzları mekanik ve fiziksel özelliklerinden dolayı ilgi çekicidirler. Kompozisyonları ağırlıkça %5-%11 arasında aluminyum içeren aluminyum bronzları yüksek mukavemet, sertlik, aşınma dayanımı ve korozyon direncine sahip olmalarından dolayı endüstride yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Çeşitli taban malzemelerin yüzeylerinde aluminyum bronz tabakası oluşturmak amacıyla bir takım fiziksel buhar biriktirme teknikleri kullanılmıştır. Bu tekniklerin hemen hemen tamamında, kaplama işleminden sonra, istenilen yapının elde edilmesi için değişik sıcaklık ve sürelerde ısıl işlemlerin yapılması gerekmektedir. Bu çalışmada, katodik ark fiziksel buhar biriktirme (KA-FBB) yöntemi ile yüksek saflıktaki bakır taban malzemesinin yüzeyinin herhangi bir ısıl işleme gerek duyulmadan alaşımlandırılması hedeflenmiştir. KA-FBB deneyleri sırasında aluminyum katod kullanılmış ve taban malzemeye sırasıyla -150 V (kaplama) ve -1000 V (yayındırma) bias voltajı uygulanmıştır. KA-FBB işlemi sırasında uygulanan kaplama ve yayındırma basamaklarının yüzey mikroyapısı üzerindeki etkileri, x ışınları kırınım (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) çalışmaları ile incelenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda yüksek saflıktaki bakır taban malzemenin yüzeyinde ağırlıklı olarak martensitik yapıda β₁-AlCu₃ yapısı ve (Cu) katı çözeltisi oluşmuştur. Bu fazlara ek olarak, modifiye edilmiş yüzeyde az miktarda γ₁-Al₄Cu₉ intermetalik yapısının da varlığı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Katodik ark fiziksel buhar biriktirme, yüzey modifikasyonu, Al-Cu sistemi, aluminyum bronzları, intermetalik.