تاثیر پوشش چهار جزیی TiN-TiAlN-TiCrAlN-TiAlSiN و پوششسه جزیی TiN-TiAlN-TiCrAlN به روش PVD بر خواص سطحی فولاد AISI H13

در بسیاری از فرآیندهای مهندسی و ساخت تجهیزات و ابزار، ملزم به استفاده از فرآیندهای پیشرفته مهندسی سطح بوده، که باعث افزایش استحکام و مقاومت سایشی ابزارها و قالب ها می شود. به منظور بهینه سازی خواص سطحی قالب های آهنگری گرم از پوشش های چند لایه با ساختار میکرو و نانو استفاده شده است. این نوع پوشش ها جزء فرآیندهای پوشش دهی به روش رسوب فیزیکی بخار بوده که دارای تنوع و ساختار منحصر به فرد می باشد، هدف از این تحقیق استفاده از روش رسوب دهی فیزیکی بخار PVD برای ایجاد پوشش های سه جزیی TiN-TiAlN-TiCrAlN پوشش های چهارجزیی TiN-TiAlN-TiCrAlN-TiAlSiN بر روی زیرلایه فولاد گرمکار H13 بوده که به منظور بررسی افرایش عمر قالب های آهنگری گرم و جهت مقایسه پوشش های ایجاد شده با یکدیگر و مقایسه آنها با نمونه بدون پوشش، از جمله خواص مختلف این پوشش ها مانند سختی، تعیین مقطع، چسبندگی، تعیین عناصر شیمیایی، ترکیب پوشش و مقاومت سایش مورد بررسی قرار گرفت. از نتایج حاصله چنان برمی آید که ضریب اصطکاک سطحی نمونه های پوشش دهی شده نسبت به نمونه بدون پوشش تا چهار برابر بهینه شده است و همچنین ضریب اصطکاک پوشش چهارجریی به واسطه ساختارهای ناشی از وجود سلیسیم نسبت به پوشش سه جزیی تا 2 برابر بهتر بوده است. هر دو پوشش، سختی سطحی 5 برابری نسبت به فولاد H13 عملیات حرارتی شده داشته اند، این در حالی است که چسبندگی هر دو پوشش در تست VDI در رده کلاس Hf و 1 Hf2 ارزیابی شده است. همچنین آزمون عملکرد با اعمال پوشش های روی سطح قالب های آهنگری برنج در شرایط واقعی تولید نیز انجام گردید، که نتیجه آن افزایش عمر مفید قالب تا حدود 3 تا 4 برابر نسبت به قالب فولاد H13 بدون پوشش است. با جمع بندی نتایج، هر دو پوشش انتخاب شده برای استفاده در قالب های آهنگری گرم مناسب می باشد

کلیدواژه ها:

آهنگری گرم ، رسوب فیزیکی بخار ، پوشش چهار جزیی و سه جزیی ، مقاومت به سایش ، چسبندگی پوشش