پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی شیمی و مواد > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1401
پدیدآورندگان:
اعظم کی احمدی [پدیدآور اصلی]، مصطفی حاجیان حیدری[استاد راهنما]، منصور بزرگ[استاد راهنما]، رضا سلطانعلی زاده [استاد مشاور]
چکیده:
چکیده
فولاد تندبر (HSS) زیرمجموعهای از فولادهای ابزار است که بهمنظور ساخت ابزارهای برشکاری و ماشینکاری از آنها استفاده میشود. پوششهای سخت سرامیکی از جنس نیتریدهای فلزی میتوانند با افزایش طول عمر ابزار، دامنه کاربرد آنها را افزایش دهند. جهت کاهش ضریب اصطکاک و میزان سایش ابزار و قطعات، رسوبدهی پوشش سخت چندلایه با استفاده از روشهای رسوبگذاری فیزیکی بخار (PVD) پیشنهاد مناسبی هستند. در این پژوهش پوشش چندلایه سرامیکی CrN/CrAlN با استفاده از فرآیند تبخیر قوس کاتدی (Arc-PVD) بر روی زیرلایه فولاد تندبر اعمال گردید. از آنالیزهای پراش پرتوایکس خراشان (GIXRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) برای بررسی ریزساختار استفاده شد. همچنین از آزمونهای نانو سختی و نانو خراش برای ارزیابی خواص مکانیکی بهره برده شد. سپس آزمون سایش گلوله روی دیسک برای بررسی رفتار تریبولوژیکی و آزمون پلاریزاسیون و امپدانس الکتروشیمیایی جهت بررسی رفتار خوردگی بکار گرفته شدند. نتایج آنالیز FE-SEMریزساختار، ضخامت و ترکیب پوشش و آزمون XRD خصوصیات کریستالی و فازیابی پوشش را مشخص میکنند. بر اساس نتیجه AFM توپوگرافی سطح، زبری سطح (Ra) زیرلایه فولادی سنباده زدهشده بعد از پوشش ازnm 97/11 به nm47/53 افزایش یافت. نانو سختی نشان داد که سختی زیرلایه با پوششدهی از GPa 3 تا GPa2/10 افزایش و مدول یانگ آن از GPa 374 به GPa 264 کاهشیافته است. با بررسی نتایج آزمون نانوخراش میتوان دریافت که پوشش دارای مقاومت به خراش و استحکام چسبندگی بالایی نسبت به زیرلایه دارد. نرخ سایش برای نمونه پوشش دادهشده نسبت به زیرلایه خام فولادی تحت بار N5 از g/N.cmµ 007/0 به g/N.cmµ 002/0 و ضریب اصطکاک از حدود 6/0 تا 3/0 کاهش پیدا کرد. چگالی (دانسیته) جریان خوردگی برای نمونه فولاد تندبر بدون پوشش حدوداً μA/cm2 5/4 بود که با اعمال پوشش μA/cm2 8/1 کاهشیافته است و مقدار پتانسیل خوردگی نیز از mV 638- به mV 438- تغییریافته که بهبود مقاومت به خوردگی را نشان میدهد. پوشش CrN/CrAlN بهعنوان پوششی مناسب بهمنظور حفاظت در برابر خوردگی و سایش و استفاده بهینه از ابزار انتخاب میگردد.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#کلمات کلیدی: فولاد تندبر #فرآیند تبخیر قوس کاتدی #پوشش چندلایه سرامیکی CrN/CrAlN #ریزساختار #ویژگیهای مکانیکی #رفتار خوردگی #عملکرد تریبولوژیکی
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده: