بررسی مقاومت به فرسایش پوشش های CrTiN, CrN و CrTiSiN

یکی از چالش های موجود در مورد قطعات صنعتی. تخریب سطحی ناشی از فرسایش است. مهندسی سطح. به عنوان یکراهکار اصلی برای افزایش مقاومت ماده در برابر فرسایش مطرح است. از این رو در پژوهش حاضر با هدف افزایش مقاومت بهفرسایش، سه پوشش لب CrTiN ،CrN و CrTiSiN به روش رسوب گذاری فیزیکی از فاز بخار (PVD) بر فولاد مارتنزیتی ۴۱۰اعمال شدند. جهت شناسایی فازها از پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. همچنین ارزیابی مورفولوژی سطح و سطح مقطعپوشش ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) صورتپذیرفت. خواص مکانیکی پوشش ها توسط آزمون نانودندانه گذاری ارزیابی شد. به منظور بررسی رفتار فرسایشی پوشش ها،آزمون فرسایش توسط ذرات جامد از جنس SiO در دو زاویه ی ۳۰ و ‎۹۰ درجه صورت گرفت. سختی زیرلایه، پوشش هایCrTiN ،CrN و CrTiSiN به ترتیب ۴/۲، ۱۷/۸۴، ۲۰/۲۸ و ۲۳/۵۲ گیگایاسکال و مدول یانگ آن ها به ترتیب ۲۵۴/۳۵،۲۴۵/۱۲، ۲۶۹/۶۹ و ۴۰۳/۰۳ گیگاپاسکال به دست آمد. نتایج حاکی از کاهش ۷۰ درصدی جرم از دست رفته در زاویه ۳۰درجه و ۱۹/۵ درصدی در زاویه ی ‎۹۰ درجه پوشش CrTiN نسبت به زیرلایه طی آزمون فرسایش است. همچنین از دو معیارH/E و H۳/E۲ جهت بررسی ارتباط خواص مکانیکی و رفتار فرسایشی شد. بر این اساس زیرلایه با کمترین نسبت H۳/E۲ بهمیزان ۱ مگاپاسکال، بیشترین نرخ فرسایش را به مقدار ۰/۳۲ و پوشش CrTiN نیز با بیشترین نسبت H۳/E۲ به میزان ۰/۱۱۷گیگاپاسکال کمترین نرخ فرسایش با مقدار ۰/۰۴ را در زاویه ۳۰ درجه در بین نمونه های مورد مطالعه نشان داد. در نهایت براساس نتایج به دست آمده می توان گفت پوشش های نیتریدی اعمال شده موجب ارتقاء مقاومت به فرسایش شدند.

کلیدواژه ها:

مقاومت به فرسایش ، رسو بگذاری فیزیکی از فاز بخار ، CrTiSiN ، CrTiN ، CrN