تاثير لايه مياني نيكل- فسفر بر چسبندگي و بار پذيري پوشش هاي رسوب فيزيكي بخار روي فولاد

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مواد

كارشناسي ارشد

چكيده در اين تحقيق به بررسي بارپذيري و چسبندگي پوشش¬هاي نيتريدي رسوب فيزيكي بخار پس از اعمال لايه مياني نيكل- فسفر به روش الكترولس پرداخته¬شد. به اين منظور نمونه¬هايي به صورت ديسك با قطر 5 سانتي¬متر از جنس فولاد CK45 تهيه شد و پس از انجام چرخه¬هاي عمليات حرارتي، براي پوشش¬دهي آماده گرديد. تاثير نوع و دماي عمليات حرارتي بر زيرلايه به وسيله آزمون¬هاي سختي و سايش بررسي شد. براي بررسي نقش لايه مياني، پوشش الكترولس نيكل- فسفر در دو ضخامت اسمي 5 و 20 ميكرون روي نمونه¬ها اعمال شد و سپس پوشش چندلايه نيتريدي CrN/TiN/TiCrN به روش صنعتي قوس كاتدي در دو ضخامت 2 و5 ميكرون رسوب داده شد. مقطع عرضي نمونه¬ها توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي مورد بررسي قرار گرفت و ضخامت سنجي شد. جهت شناسايي نوع فازها و تركيبات پوشش و لايه مياني از آزمون پراش پرتو ايكس استفاده گرديد. بر اساس الگوي پراش پرتو ايكس وجود نيتريد كروم و تيتانيوم در پوشش¬ها و فاز Ni3P در ساختار الكترولس نيكل- فسفر تأييد شد. آناليز ساختاري و مشخصه¬يابي پوشش¬ها به¬وسيله ميكروسكوپ الكتروني روبشي، ميكروسختي سنجي و ميكروسكوپ نوري صورت گرفت. بررسي رفتار تريبولوژي، بارپذيري و چسبندگي پوشش¬ها با استفاده از آزمون گلوله روي ديسك، بارپذيري استاتيك و آزمون چسبندگي راكول C انجام گرفت. نتايج نشان داد كه حضور لايه مياني الكترولس نيكل- فسفر با كم كردن اختلاف بين سختي پوشش و زيرلايه منجر به بهبود چسبندگي و بارپذيري پوشش¬ PVD مي¬شود. ضخامت بهينه لايه مياني براي دستيابي به خواص بارپذيري و چسبندگي بهتر، بر اساس يافته¬هاي آزمايشگاهي، در اين پژوهش مورد تحليل قرار گرفت؛ افزايش ضخامت لايه مياني تا 20 ميكرون موجب كاهش ضريب اصطكاك پوشش مي¬شود و با افزايش چسبندگي پوشش به لايه مياني، مقاومت سايشي و بارپذيري آن را بهبود مي¬دهد. كلمات كليدي: پوشش¬هاي نيتريدي، رسوب فيزيكي بخار، الكترولس نيكل- فسفر، چسبندگي، بارپذيري.

218012

شناسايي و انتخاب مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان