حسن علم خواه

خستگی سایشی پدیده مخربی است که در اجزایی که با یکدگیر تماس دارند مانند دم چلچله ای توربین ها، اعضای دوار انواع ماشین های صنعتی مانند بیرینگ ها و پیچ و مهره رخ می دهد و باعث کاهش عمر مفید آن ها می شود. در سال های اخیر، محققان همواره به دنبال راهی برای بهبود عمر این اجزا و کاهش تاثیر نامطلوب خستگی سایشی بوده اند. یکی از این روش ها، تکنیک های مهندسی سطح می باشد. در این پژوهش، پوشش دهی نانولایه Cr/CrN در دو دمای 150 و 300 درجه سانتی گراد به همراه پوشش دهی آلومینا بر روی نمونه هایی از جنس آلومینیوم 7075-T6 که کاربرد فراوانی در صنعت ساخت هواپیما دارد به منظور بهبود عمر خستگی سایشی آن ها مورد استفاده قرار می گیرند. نتایج به دست آمده نشان می دهند که پوشش دهی نانولایه Cr/CrN در دمای 300 درجه سانتی گراد بهترین عملکرد را در بهبود عمر خستگی سایشی پرچرخه با بهبودی به میزان حداکثر %201 دارد. همچنین، هر دو روش آنودایز و روش عملیات حرارتی T6 نمونه های پوشش دهی شده در دمای 300 درجه سانتی گراد باعث بهبود عمر به میزان %33 در تنش محوری 260 مگاپاسکال می شوند. عمر خستگی سایشی نمونه های پوشش دهی شده با نانولایه Cr/CrN در دمای 150 درجه سانتی گراد و نمونه های متناظر با زیرلایه آلومینا روندهایی مشابه با پوشش لایه نشانی شده در دمای 300 درجه سانتی گراد دارند، با این تفاوت ها که حداکثر بهبود عمر در آن ها به ترتیب %36 و %70 است و در حداکثر تنش 260 مگاپاسکال نیز به دلیل شکست کششی نمونه ها در چرخه اول هیچ داده خستگی به دست نمی آید. نتایج همچنین نشان می دهند که پوشش دهی نانولایه Cr/CrN در هر دو دمای مورد بررسی باعث تضعیف خواص مکانیکی نمونه های آلومینیومی می شوند که منجر به افت شدید عمر خستگی سایشی در تنش های محوری بالا می شود. علاوه بر آن، عملیات حرارتی مجدد 6T باعث بازیابی خواص مکانیکی از دست رفته آلیاژ آلومینیوم می گردد که تاثیر آن در عمر خستگی سایشی خصوصا در تنش های بالا کاملاً مشهود است. ارزیابی کیفی چسبندگی پوشش های نانولایه در دو دمای 150 و 300 درجه سانتی گراد و پوشش آلومینا حاکی از چسبندگی قابل قبول آن به زیرلایه آلومینیومی می باشد. تحلیل پراش اشعه ایکس نمونه ها نشان می دهد که دمای بالای پوشش دهی باعث افزایش سایز دانه در زیرلایه آلومینیومی و کاهش تنش پسماند فشاری یا ایجاد تنش پسماند کششی در