بررسی رفتار تریبولوژیکی دما بالای پوشش نانوچندلایه بر پایه نیترید کروم اعمال شده به روش PVD روی آلیاژ تیتانیوم Ti-6Al-4V

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: بررسی رفتار تریبولوژیکی دما بالای پوشش نانوچندلایه بر پایه نیترید کروم اعمال شده به روش PVD روی آلیاژ تیتانیوم Ti-6Al-4V

ارائه دهنده: Provider: علیرضا ملکی - مهندسی مواد

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر نوری - دکتر علم خواه

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر شیخی - دکتر پاک

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: ساعت 14 - 1404/7/27

مکان ارائه: Place of presentation: کلاس 25

چکیده: Abstract: چكيده: در سال‌های اخیر مهندسی سطح به عنوان رویکردی مؤثر برای افزایش کارایی قطعات صنعتی، به‌ویژه در موتورهای توربین گازی، اهمیت ویژه‌ای دارد زیرا بسیاری از تخریب‌ها از سطح آغاز می‌شوند. آلیاژهای تیتانیوم با وجود استحکام ویژه و مقاومت به خوردگی مطلوب، در برابر سایش و فرسایش ذرات جامد عملکرد ضعیفی دارند. در این پژوهش به منظور افزایش مقاومت سطحی و بهبود خواص تریبولوژیکی، پوشش نانوچندلایه CrN/CrAlN به روش رسوب‌دهی فیزیکی بخار (PVD) از نوع قوس کاتدی بر روی آلیاژ Ti-6Al-4V اعمال شد. به‌منظور بررسی عملکرد پوشش در شرایط دمای بالا، آزمون سایش پین روی دیسک تا دمای ۷۰۰ درجه سلسیوس و آزمون فرسایش ذرات جامد تا دمای ۵۰۰ درجه سلسیوس انجام گردید. همچنین آزمون‌های مکمل از جمله میکروسختی، چسبندگی (Rockwell C و VDI-3198)، پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM, FESEM) جهت تحلیل ساختاری و مکانیکی پوشش استفاده شد. نتایج نشان داد پوشش نانوچندلایه اعمال‌شده دارای ریزساختاری یکنواخت با چسبندگی مناسب به زیرلایه است. نرخ سایش در دماهای میانی کاهش و در دماهای بسیار بالا به دلیل اکسیداسیون افزایش یافت. در آزمون فرسایش، جرم از دست‌رفته نمونه‌های پوشش‌دار در مقایسه با زیرلایه بدون پوشش به طور قابل توجهی کاهش یافت و نشان‌دهنده بهبود چشمگیر مقاومت به فرسایش بود. همچنین، بررسی‌های فازی حاکی از تشکیل لایه‌های اکسیدی پایدار در حضور آلومینیوم و جلوگیری از پیشروی ترک‌ها بود. در مجموع، پوشش CrN/CrAlN توانست مقاومت در برابر سایش، فرسایش و چسبندگی سطحی را در شرایط دما بالا به طور مؤثری بهبود بخشد و به عنوان یک گزینه مناسب برای افزایش طول عمر قطعات تیتانیومی در صنایع هوایی و نیروگاهی پیشنهاد می‌شود.