مشخصات پژوهش

عنوان	بررسی تأثیر ترکیب شیمیایی و زبری بر خواص سطحی پوشش های نانوساختار CrTiN اعمال شده به روش PVD
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	زبری، پوشش نانوساختار TiN/CrN، CAE-PVD، فولاد زنگ نزن 410، سایش، فرسایش
چکیده	در این پژوهش، تأثیر ترکیب شیمیایی و زبری بر خواص سطحی پوشش های نانوساختار TiN/CrN که به روش نهشت فیزیکی بخار با استفاده از تبخیر قوس کاتدی (CAE-PVD) اعمال شده اند مورد بررسی قرار گرفت. پوشش ها در 4 حالت روی زیرلایه فولاد زنگ نزن 410 اعمال شدند. پوشش چندلایه TiN/CrN با لایه فوقانی TiN و CrN که هر دو پوشش، حالت صاف (پولیش-شده) و زبر داشتند. سپس خواص پوشش ها مورد بررسی قرار گرفت. خواص ریزساختاری، خواص فازی و خواص مورفولوژی پوشش ها توسط آزمون پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) بررسی شد. آزمون های زبری، ترشوندگی و چسبندگی نیز انجام شد. برای بررسی خواص مکانیکی و تریبولوژیکی پوشش ها آزمون های نانوفرورونده، سایش لغزشی گلوله روی دیسک و فرسایش در دو زاویه ضربه 30 و 90 درجه انجام شد. نتایج نشان داد که پوشش ها دارای ساختار FCC هستند و ضخامت کلی پوشش ها در محدوده 6 میکرومتر و ضخامت هر نانولایه در محدوده 40 تا 80 نانومتر است. چسبندگی هر دو پوشش نیز در رده صفر و مطلوب بود. آزمون ترشوندگی نشان داد که پوشش با لایه فوقانی CrN آب گریز است و با افزایش زبری، میزان آب گریزی آن افزایش می یابد و پوشش با لایه فوقانی TiN آب دوست است و با افزایش زبری، میزان آب دوستی آن افزایش می یابد و هر دو پوشش از مدل ونزل تبعیت می کنند. نتایج آزمون نانوفرورونده نشان داد که مقادیر سختی زیرلایه و پوشش های با لایه فوقانی CrN و TiN به ترتیب برابر "3/99" ، "16/13" و "22/25" گیگاپاسکال، مدول یانگ به ترتیب برابر "266/23" ، "301/37" و "380/7" گیگاپاسکال، نسبت H/E به ترتیب برابر "0/015" ، "0/053" و "0/058" و نسبت H^"3" /"E" ^"2" به ترتیب برابر "0/00089" ، "0/046" و "0/076" گیگاپاسکال است. نتایج آزمون سایش نیز نشان داد که نرخ سایش در پوشش های TiN صاف، TiN زبر، CrN صاف و CrN زبر نسبت به زیرلایه به ترتیب حدود 86 درصد، 99 درصد، 53 درصد و 26 درصد کاهش یافته است. نتایج آزمون فرسایش نیز نشان داد که میزان جرم از دست رفته در زاویه ضربه 30 درجه برای زیرلایه و پوشش های TiN صاف، TiN زبر، CrN صاف و CrN زبر به ترتیب برابر با "3/9" ، "1/05" ، "1/35" ، "1/25" ، "1/4" میلی گرم و در زاویه 90 درجه به ترتیب برابر با "2/35" ، "1/35" ، "2/25" ، "1/4" ، "2/4" میلی گرم است.
پژوهشگران	میثم نوری (استاد راهنما)، حسن علم خواه (استاد راهنما)، زهرا افشار (دانشجو)