حسن علم خواه

پدیده های مخربی همچون سایش می تواند موجب کاهش کارایی و طول عمر قطعات صنعتی شود. مهندسی سطح یک راه بهینه جهت حفاظت از سطح قطعات و در نتیجه افزایش کارایی و به تأخیر افتادن زمان از کار افتادگی است. از این رو در پژوهش حاضر با هدف افزایش مقاومت به سایش، سه پوشش CrN، CrTiN و CrTiSiN به روش رسوب گذاری فیزیکی از فاز بخار (PVD) بر فولاد مارتنزیتی 410 اعمال شدند. به منظور شناسایی فازها از دستگاه پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. همچنین ارزیابی مورفولوژی سطح و سطح مقطع پوشش ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) صورت پذیرفت. سختی نمونه ها توسط سختی سنجی ویکرز مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین جهت ارزیابی مقاومت به سایش پوشش ها، آزمون سایش گلوله روی دیسک توسط گلوله ی از جنس Al2O3 انجام شد. بر اساس نتایج به دست آمده سختی زیرلایه، پوشش های CrN، CrTiN و CrTiSiN به ترتیب 3، 2/17، 3/19 و 38/21 گیگاپاسکال به دست آمد. ارزیابی مقاومت به سایش نمونه های مورد مطالعه بیانگر کاهش جرم کمتر به میزان 10/1، 38/1، 16/2 میلی گرم به ترتیب در پوشش های CrN، CrTiN و CrTiSiN نسبت به زیرلایه است. روند نرخ سایش نمونه ها رابطه مستقیمی با سختی آن ها داشت. بر این اساس پوشش CrTiSiN با ارائه سختی بالاتر نسبت به دیگر نمونه های مورد مطالعه، مقاومت به سایش بهتری نشان داد. می-توان نتیجه گرفت پوشش های نیتریدی اعمال شده موجب بهبود سختی و در نتیجه ارتقای مقاومت سایشی شدند.