بررسی رفتار سایشی آلیاژ آلومیناید تیتانیم پایه گاما قبل و بعد از فرآیند دوتایی نیتروژن دهی پلاسمایی و رسوب فیزیکی بخار

هدف از تحقیق حاضر بهبود رفتار سایش دمای بالای آلیاژ آلومیناید تیتانیم گاما  Nb at.%) ۲Cr-۲Al-۴۸-(Ti   با استفاده از فرآیند دوتایی نیتروژن دهی پلاسمایی و رسوب فیزیکی بخار است. فرآیند نیتروژن دهی پلاسمایی با استفاده از کاتد تقویت شده در دمای ۸۰۰ درجه سانتی گراد، مدت ۹ ساعت با نسبت گازی ۱=۲H/۲N انجام شد. فرآیند رسوب دهی فاز بخار پوشش چهارلایه از جنسTiN  وN ۶۷Al۳۳Ti در دمای ۳۰۰ درجه سانتی گراد به مدت ۵/۲ساعت روی زیرلایه نیتروژن دهی شده اعمال شد. مشخصه یابی­ به کمک ریزنگار الکترونی روبشی و پراش سنج پرتو ایکس صورت پذیرفت. بررسی رفتار تریبولوژیکی ماده با استفاده از آزمون ساچمه روی صفحه در دماهای ۲۵، ۳۰۰ و ۶۰۰ درجه سانتی گراد، ریزسختی سنج و آزمون خراش انجام شد. نتایج آزمون پراش سنجی پرتو ایکس، تشکیل مجموعه فازهای AlN ۲Ti، TiN و (TiAl)N بعد از فرآیند دوتایی را تایید کرد. همچنین بعد از انجام فرآیند دوتایی، سختی HV۰.۰۲۵ ۲۴۰۰ و نیروهای بحرانی چسبندگی برای ایجاد اولین ترک(۱LC)، اولین کندگی (۲LC)و اولین شکست کامل پوشش(۳LC) معادل ۱/۲۴، ۱/۶۰ و ۶/۷۷ نیوتن، حاصل شدند. نرخ سایش در دماهای ۲۵، ۳۰۰ و ۶۰۰ درجه سانتی گراد بعد از فرآیند دوتایی به ترتیب ۲۰، ۵۵ و ۱۰۰ برابر کاهش را نسبت به زیرلایه نشان داد. سازوکارهای ورقه ای شدن، خراشان و اکسایشی  به عنوان سازوکارهای فعال این سامانه تریبولوژیکی شناسایی شدند.

کلیدواژه ها:

آلومیناید تیتانیم ، فرآیند دوتایی ، نیتروژن دهی پلاسمایی ، رسوب فیزیکی بخار ، سایش