الهه آکوچکیان - دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان
فخرالدین اشرفی زاده - دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان

پوشش های سخت نیتریدی به روش رسوب فیزیکی بخار با دارا بودن خواصی از جمله پایداری شیمیایی بالا، چقرمگی مناسب، چسبندگی و سختی بالا، مقاومت به خوردگی و سایش عالی در سال های اخیر بسیار توسعهیافته اند. با توجه به نوع کاربرد این پوشش ها در صنعت، دو مشخصه سایش و خوردگی اهمیت فراوانی دارند و می توانند تعیین کننده عمر و عملکرد قطعات باشند. هدف از انجام این تحقیق، ایجاد پوشش های تک لایه نیتریدی بر سطح زیرلایه فولاد زنگ نزن ۴۲۰ و مقایسه عملکردی رفتار سایشی و خوردگی پوشش ها است. در این تحقیق، پوشش های نیتریدی ZrN ، TiN و CrN به عنوان لایه های محافظ با روش رسوب فیزیکی بخار قوس کاتدی بر زیرلایه فولاد زنگ نزن ۴۲۰ پوششدهی شدند. به منظور مشخصه یابی پوشش ها از پراش پرتو ایکس، آزمون های چسبندگی کشش و راکول، سایش و اصطکاک و خوردگی استفاده شد. آزمون سایش طبق استاندارد ASTM-G۹۹ توسط دستگاه پین بر دیسک تحت بار اعمالی ۱ ، ۲ و ۵ نیوتن انجام شد و نتایج نشان داد که پوشش ZrN در مقایسه با پوشش های TiN و CrN نرخ سایش بیشتر و پوشش CrN بیشترین مقاومت سایشی را به خود اختصاص داده است. به منظور ارزیابی رفتار خوردگی نمونه ها، از آزمون طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محلول ۵ / ۳ درصد NaCl استفاده شد. پوشش CrN مقاومت به خوردگی بالاتری از خود نشان داد؛ این امر، علاوه بر خواص ذاتی نیترید کروم، به یکنواختی سطح، تعداد کم ماکروذرات و حفرات سطح پوشش و نفوذ کمتر الکترولیت به زیرلایه نسبت داده شد.

رسوب فیزیکی بخار قوس کاتدی، پوشش نیتریدی، سایش و اصطکاک، خوردگی