عنوان
|
مقایسه رفتار خوردگی پوشش های چندلایه نانوساختار بر پایه CrN و CrCN اعمال شده به روش PVD بر فولاد زنگ نزن
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
کلیدواژهها
|
روش CAE-PVD؛ رفتار خوردگی و تریبولوژیکی؛ پوشش CrN/CrAlN؛ CrCN/CrAlCN.
|
چکیده
|
پژوهش حاضر با هدف بررسی و ارزیابی رفتار خوردگی و تریبولوژی پوشش های نانو ساختار CrN/CrAlN و CrCN/CrAlCN اعمال شده بر زیر لایه فولاد 430 انجام پذیرفته است . این پوشش ها با استفاده از روش رسوب گذاری فیزیکی از فاز بخار با تکنیک قوس کاتدی اعمال شدند . برای مشخصه یابی پوشش ها از دستگاه پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان (FESEM) استفاده شده است . برای بررسی حضور عناصر مختلف در لایه های پوشش از آزمون EDS استفاده شد. به منظور بررسی رفتار تریبولوژی پوشش ها از آزمون گلوله بر دیسک و برای بررسی میزان چسبندگی پوشش ها به زیرلایه از روش آزمون چسبندگی مطابق استاندارد VDI3198 و آزمون راکول سی استفاده شده است . سختی پوشش ها با استفاده از آزمون نانو سختی سنجیده شد و مشاهده شد که پوشش CrCN/CrAlCN بالاترین سختی را با عدد 20 گیگاپاسکال از خود نسبت به سایر نمونه ها نشان می دهد . نتایج به دست آمده از آزمون راکول سی بیانگر این موضوع بود که هر دو پوشش چسبندگی مطلوبی (HF1) به زیرلایه از خود نشان می دهند. نتایج به دست آمده برای ضریب اصطکاک زیرلایه ، پوشش فاقد عنصر کربن و پوشش دارای عنصر کربن به ترتیب 2/1، 3/0 و 21/0 می باشد. مشاهده شد که پوشش دارای عنصر کربن پایین-ترین ضریب اصطکاک را در بین سه نمونه از خود نشان داده که دلیل این موضوع را می توان با کاهش اندازه بلورک ، نسبت H3/E2 بالاتر و هم چنین کاهش زبری سطح نسبت به پوشش بدون کربن مرتبط دانست که ناشی از وجود عنصر کربن که یک ماده خود روان کار محسوب می شود ، می باشد . تصاویر SEM بعد از سایش و نرخ سایش محاسبه شده نیز رفتار بهتر سایشی پوشش CrCN/CrAlCNرا تایید کرد. رفتار خوردگی پوشش ها با استفاده از آزمون های طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول 5/3 درصد وزنی NaCl در بازه های زمانی 24، 72 و 168 ساعت بررسی شد. مشاهده شد که مقاومت به خوردگی پوشش CrCN/CrAlCN با افزایش زمان غوطه وری افزایش یافت در حالی که پوشش CrN/CrAlN با افزایش زمان غوطه وری مقاومت به خوردگی آن کاهش پیدا کرد که دلیل آن می تواند ناشی از تفاوت در میزان تخلخل پوشش ها و ساختار آنها باشد. چگالی جریان برای پوشش CrCN/CrAlCN عدد µA·cm-2 003/0 و برای پوشش CrN/CrAlN عدد 057/0 به دست آمد که نسبت به پوشش بدون کربن عدد بیش تری است. نتایج به
|
پژوهشگران
|
آرش فتاح الحسینی (استاد راهنما)، حسن علم خواه (استاد راهنما)، محسن سلیمانی (دانشجو)
|