حسن علم خواه

امروزه نقش نانو پوشش ها در پیشرفت فناوری ها، برای کاربرد در صنایع مختلف، قابل ملاحظه است. درصد زیادی از قطعات صنعتی به وسیله پوشش های سرامیکی، فلزی و کامپوزیتی برای بالا بردن قابلیت اطمینان و کارایی آنها پوشش دهی می شوند. کاهش میزان چسبندگی و کیفیت عملکرد پوشش، به دلیل سختی و تنش بسیار بالا در اکثر پوشش های نانوساختار باعث گردیده که در طی دهه اخیر، در کنار نوع مواد، ساختارها و ترکیب پوشش ها، استفاده از عملیات های سطحی قبل و بعد از فرآیندهای پوشش دهی، جهت بهبود خواص پوشش ها به طور قابل توجهی افزایش یابد. در نتیجه فناوری کوبش فراصوتی را می توان به عنوان یک روش عملیات سطحی نوین مورد توجه قرار داد و راهکاری قابل توجه برای بهبود خواص پوشش های نانو ساختار از جمله میزان چسبندگی و کیفیت سطحی پوشش معرفی نمود. هدف از این پژوهش بررسی اثر فرایند کوبش فراصوتی از طریق انجام عملیات سطحی بر روی نمونه ها از جنس فولاد ابزار و بررسی پارامترهای این فرایند در بهبود خواص پوشش های نانو ساختار بر پایه CrN می باشد. انجام پژوهش در چهار بخش شامل ساخت تجهیزات و انجام عملیات سطحی توسط امواج فراصوتی، پوشش دهی نانو ساختار CrN با روش تبخیر قوس کاتدی بر روی فولاد ابزار، بررسی آزمایشگاهی خواص نانو پوشش ایجاد شده و سپس تحلیل نتایج است. با توجه به کاربرد وسیع نانوپوشش ها در صنایع خودروسازی، هواپیماسازی، نفت و گاز، تجهیزات پزشکی، صنایع ساختمانی، کشاورزی، نساجی و غیره، زمینه های کاربرد نتایج بسیارگسترده و با حصول نتایج مطلوب و شرایط بهینه، ساخت تجهیزات و ارائه خدمات از نتایج کاربردی این پژوهش خواهد بود. با اعمال عملیات کوبش فراصوتی در سه دامنه 20، 25 و 30 درصد و بررسی نتایج به دست آمده از آزمایش های مختلف، می توان دریافت عملیات کوبش فراصوتی با کوبش بر روی سطح و تغییر شکل پلاستیک آن، باعث ایجاد تنش پسماند فشاری در سطح قطعات شده و هرچه دامنه کوبش افزایش یابد، تنش پسماند فشاری ایجاد شده نیز بیشتر می شود به طوری که در نمونه کوبیده شده با دامنه 30%، افزایش تنش پسماند به مقدار 273 درصد بوده است. عملیات کوبش فراصوتی، در دامنه های نوسان کم باعث کاهش زبری سطح به میزان 8/38 درصد شده ولی با افزایش دامنه نوسان، زبری افزایش یافته است. طبق نتایج می توان مشاهده کرد پوشش دهی با ساختار نانو و ضخامت کم تأثیر قابل توجهی ب