اثر پردازش لیزری بر خواص سطحی و عملکرد تریبولوژیکی پوشش نانولایه CrN/CrTiSiN

در این پژوهش، تاثیر فرایند لیزر بر ویژگی های سطحی و تریبولوژیکی پوشش نانولایه CrN/CrTiSiN که به روش تبخیر قوس کاتدی بر روی زیرلایه فولاد زنگ نزن ۳۰۴ ایجاد شده بود، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که پردازش لیزر روی پوشش منجر به تغییراتی در توپوگرافی سطح و خواص مکانیکی و سایشی پوشش شد. اعمال لیزر موجب افزایش زبری سطح پوشش (Ra) از ۰.۱۶۱ میکرومتر به ۰.۶۹۸ میکرومتر شد. پوشش نانولایه CrN/CrTiSiN به خودی خود باعث بهبود چشمگیر نانوسختی فولاد ۳۰۴ از ۳.۵ گیگاپاسکال به از ۵۰ گیگاپاسکال شد، اما لیزر کردن با ایجاد تخریب موضعی ساختار نانولایه، سختی پوشش را به شدت کاهش داد. همچنین آزمون های سایش نشان داد که رفتار اصطکاکی نمونه ها به شدت تحت تاثیر بار اعمالی و تغییرات سطحی ناشی از لیزر قرار دارد. در نیروی ۳ نیوتن حجم از دست رفته پوشش ۰.۰۰۳ میلی متر مکعب است در حالی که پردازش لیزر این مقدار را به ۰.۰۵ میلی متر مکعب افزایش داد. در نیروی ۵ نیوتن پوشش عملکرد ضعیف تری نسبت به نیروی کمتر از خود نشان داد اما برای پوشش لیزر شده تفاوت زیاد نبود به طوریکه حجم از دست رفته پوشش ۰.۵ میلی متر مکعب است و برای پردازش لیزر این مقدار به ۱.۱ میلی متر مکعب رسید. لذا در این پوشش در شرایط پردازش لیزر حساس به تخریب هستند.

کلیدواژه ها:

پوشش نانولایه ، Arc-PVD ، پردازش لیزر ، تریبولوژی ، نانودندانه گذاری