مقایسه خواص سطحی پوشش¬های نانولایه Ti/TiN، Cr/CrN و CrN/TiN اعمال شده به روش CA-PVD بر زیرلایه فولاد زنگ¬نزن 304

مقایسه خواص سطحی پوشش¬های نانولایه Ti/TiN، Cr/CrN و CrN/TiN اعمال شده به روش CA-PVD بر زیرلایه فولاد زنگ¬نزن 304


مقایسه خواص سطحی پوشش¬های نانولایه Ti/TiN، Cr/CrN و CrN/TiN اعمال شده به روش CA-PVD بر زیرلایه فولاد زنگ¬نزن 304

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: مقایسه خواص سطحی پوشش¬های نانولایه Ti/TiN، Cr/CrN و CrN/TiN اعمال شده به روش CA-PVD بر زیرلایه فولاد زنگ¬نزن 304

ارائه دهنده: Provider: محمد راشد محمدی - رشته مواد

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر حسن علم خواه

اساتید مشاور: Advisory Professors: دکتر آرش فتاح الحسینی

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر امید ایمان طلب و دکتر دماوندی

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 1402/7/22 15:30

مکان ارائه: Place of presentation: کلاس 10 مهندسی

چکیده: Abstract: هدف از انجام این پژوهش بررسی و مقایسه خواص سطحی، مکانیکی، سایشی و خوردگی پوشش¬های چندلایه نانوساختار Ti/TiN، Cr/CrN و CrN/TiN اعمال شده به روش CA-PVD بر زیرلایه فولاد زنگ¬نزن 304 است. فناوری مهندسی سطح با بهبود خواص سطحی، مکانیکی، سایشی و خوردگی قطعات و از طرفی با اعمال پوشش¬های گران قیمت در سطح مواد ارزان¬تر، باعث افزایش راندمان اقتصادی واحدهای تولیدی می¬شود. انتخاب صحیح پوشش بر اساس خواص منحصربه¬فرد آن با توجه به شرایط کاری قطعه مورد نظر، می¬تواند تا حد زیادی از خسارات ناشی از انهدام قطعه در صنعت جلوگیری کند. در این پژوهش برای مشخصه¬یابی ریزساختاری از میکروسکوپ الکترونی روبشی و دستگاه XRD استفاده شد. زبری، ترشوندگی و چسبندگی نمونه¬ها اندازه¬گیری شد و سختی آن¬ها با یکدیگر مقایسه شد. رفتار سایشی در دو محیط خشک (هوا) و کلرید سدیم 5/3 درصد وزنی (NaCl 3.5 wt%) ارزیابی شد و مقاومت به خوردگی آن¬ها در محلول کلرید سدیم 5/3 درصد وزنی با یکدیگر مقایسه شد. با توجه به تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی، هر سه پوشش ساختار متراکم را نشان دادند. از نتایج XRD مشخص شد که پوشش CrN/TiN ساختار FCC، در پوشش Ti/TiN، لایه Ti ساختار هگزاگونال فشرده (HCP) و لایه TiN ساختار FCC را دارد و در پوشش Cr/CrN، لایه Cr ساختار BCC و لایه نیتریدی CrN دارای ساختار FCC است. در آزمون زبری¬¬سنجی مقدار Ra و Rz به ترتیب برای پوشش CrN/TiN مقادیر 401/0 و 509/3، برای پوشش Ti/TiN مقادیر 624/0 و 300/4، برای پوشش Cr/CrN مقادیر 477/0 و 132/3 و برای زیرلایه مقادیر 036/0 و 274/0 را نشان دادند. زاویه ترشوندگی نیز برای پوشش¬های Ti/TiN، Cr/CrN و CrN/TiN و زیرلایه به ترتیب، 87/88، 97/81، 48/64 و 20/41 درجه به دست آمد که خواص تقریبا آب¬گریزی برای Ti/TiN و Cr/CrN نشان داده شد. چسبندگی توسط فرورونده راکول¬سی ارزیابی شد و برای هر سه پوشش چسبندگی عالی به زیرلایه مشاهده شد. همبستگی اجزای داخلی پوشش برای پوشش Cr/CrN در آزمون فرورونده راکول¬سی کم¬تر از دو پوشش دیگر بود که باعث سایش بیشتر این پوشش در آزمون سایش شد. سختی نمونه¬های Ti/TiN، Cr/CrN و CrN/TiN و زیرلایه نیز به ترتیب برابر با 45/1888، 55/2454، 33/2118 و 198 ویکرز به دست آمد. ضریب اصطکاک در هر دو محیط هوا و کلرید سدیم، برای پوشش Cr/CrN کم¬ترین مقدار را نسبت به دو پوشش دیگر داشت اما در محیط کلرید سدیم زیرلایه کم¬ترین ضریب اصطکاک را داشت. پوشش Ti/TiN در محیط خشک و پوشش CrN/TiN در محیط کلرید سدیم بیشترین مقاومت به سایش را داشتند. بهترین مقاومت به خوردگی نیز برای پوشش Cr/CrN، با کم¬ترین چگالی جریان خوردگی، مشاهده شد. هر سه پوشش مقاومت به سایش و خوردگی زیرلایه را افزایش دادند.

فایل: ّFile: