بررسی تاثیر دمای عملیات حرارتی آنیل برخواص پوشش‌های چندجزئی نیتریدی اعمال شده به روش رسوب فیزیکی از فاز بخار (PVD) - دانشکده فنی و مهندسی
بررسی تاثیر دمای عملیات حرارتی آنیل برخواص پوشش‌های چندجزئی نیتریدی اعمال شده به روش رسوب فیزیکی از فاز بخار (PVD)
نوع: Type: پایان نامه
مقطع: Segment: کارشناسی ارشد
عنوان: Title: بررسی تاثیر دمای عملیات حرارتی آنیل برخواص پوشش‌های چندجزئی نیتریدی اعمال شده به روش رسوب فیزیکی از فاز بخار (PVD)
ارائه دهنده: Provider: بهداد طاهری - مهندسی مواد
اساتید راهنما: Supervisors: دکتر حسن علم خواه
اساتید مشاور: Advisory Professors:
اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر میثم نوری-دکتر امید ایمان طلب
زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: ساعت 10 - 1404/6/25
مکان ارائه: Place of presentation: سالن کنفرانس
چکیده: Abstract: چكيده: در این پژوهش بررسی تاثیر عملیات حرارتی آنیل کامل بر خواص مختلف پوشش نیتریدی چندجزئی AlCrTiSiZr/AlCrTiSiZrN اعمال‌شده به روش CAE-PVDبه روی زیرلایه فولاد 316Lمورد مطالعه قرار گرفته شد. پوشش‌های اعمالی در دماهای 600، 700، 800، 900 و 1000 درجه سلسیوس به مدت 2 ساعت در کوره محیط هوا تحت عملیات حرارتی آنیل کامل قرار گرفتند. جهت بررسی و مطالعه خواص حاصل شده از پوشش اعمال‌شده و پوشش‌های تحت عملیات حرارتی از الگوی پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS)، استحکام چسبندگی به روش راکول‌سی (Rockwell-C)، آزمون ترشوندگی، آزمون زبری‌سنجی، آزمون نانودندانه‌گذاری و در نهایت آزمون سایش گلوله روی صفحه (Pin-on-disc) و آزمون الکتروشیمیایی طیف‌سنجی امپدانس (EIS) و پلاریزاسیون پتانسیوداینامیک (PDP) در محلول 5/3 درصد وزنی NaCl انجام شد. بررسی‌های ریزساختاری از سطح مقطع پوشش اعمال‌شده، پوشش با ضخامت 48/3 میکرومتر و لایه‌های متناوب فلزی-نیتریدی با ضخامت نانومتری حاصل شده و پس از عملیات حرارتی در دماهای 800 الی 1000 درجه سلسیوس، اکسید سطحی و لایه اکسیدی تشکیل شده است. سطح پوشش اعمال‌شده شامل ماکروذرات و حفرات بوده و در 900 و 1000 درجه سلسیوس باعث تغییر ریزساختار به حالت میله‌ای تبدیل شده است. در بررسی فازی پوشش اعمال‌شده فازهای CrN و TiNx تشکیل شده و پوشش‌های تحت عملیات حرارتی در دماهای مختلف سبب شده علاوه بر فازهای قبلی فازهای جدیدی مانند؛ SiO2، TiO2، Cr2N و Cr2O3 ایجاد شده است. چسبندگی پوشش به زیرلایه تمامی نمونه‌ها پس از مشاهده نتایج با میکروسکوپ نوری (OM)، در محدوده عالی (HF1) است. نتایج آزمون ترشوندگی نشان داد که با اعمال پوشش و عملیات حرارتی آن‌ها تا دمای 900 درجه سلیسوس افزایش زاویه ترشوندگی حاصل شده و در 1000 سلسیوس کاهش زاویه به‌وجود آمده است. زبری متوسط (Ra)، با اعمال پوشش افزایش یافته و پس از عملیات حرارتی در دماهای مختلف سبب افزایش جزئی زبری شده است. سختی زیرلایه 11/2 گیگاپاسکال بوده، پس از اعمال پوشش و عملیات حرارتی آن‌ها تا حدود 2 الی 5/5 برابر افزایش داشته، پوشش در عملیات حرارتی 1000 درجه سلسیوس کاهش سختی داشته است. نرخ سایش پس از اعمال پوشش کاهش حدود 2/2 برابری و پس از عملیات حرارتی در دماهای مختلف کاهش حدود 7 برابری حاصل شده است. در طیف‌سنجی امپدانس در 4 و 24 ساعت غوطه‌وری و پلاریزاسیون پتانسیوداینامیک، به ترتیب مقاومت کل (Rtotal) و مقاومت پلاریزاسیون (Rp)، پوشش در عملیات حرارتی 600، 700 و 900 درجه سلسیوس به ترتیب 5/4 و 138 برابر بیشتر از نمونه‌های دیگر است.