ایجاد پوشش چند لایه tin/tic به روش pacvd و بررسی ساختار و خواص آن
Abstract
پوشش های سخت مانند نیترید تیتانیم و کاربید تیتانیم به دلیل داشتن خواص منحصر به فرد، همانند سختی و استحکام بالا، مقاومت بالا به سایش و خوردگی، در محیط های صنعتی مانند ابزارهای برش، سایش و قالب های اکستروژن، کاربرد دارند. در صورتی که این نوع پوشش ها به صورت چند لایه استفاده شوند، خواص مکانیکی بهتری از خود نشان می دهند. پوشش های نازک و سخت معمولاً توسط تکنیک های مختلف ترسیب از فاز بخار فیزیکی و شیمیایی ایجاد می شوند. در این تحقیق، پوشش های چند لایه نیترید تیتانیم/کاربید تیتانیم با ضخامت کلی 5/0±5/2 میکرومتر با متغیر تعداد لایه های پوشش، بر روی سطح فولاد ابزار گرم کار از روش ترسیب از فاز بخار شیمایی به کمک پلاسما (pacvd) ایجاد شد. سپس ساختار و خواص مکانیکی آن، مانند مقاومت به سایش، سختی و چقرمگی با پوشش های تک لایه نیترید تیتانیم و کاربید تیتانیم مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشانگر این مطلب است که با افزایش تعداد لایه های پوشش از 2 تا 10، میزان سختی، مدول الاسیتیسیته و مقاومت به خراش در ابعاد نانو، حدود 37-8 درصد نسبت به پوشش تک لایه نیترید تیتانیم افزایش می یابد. دلیل افزایش سختی به افزایش فصل مشترک ها برای ایجاد کردن موانع، به منظور جلوگیری از حرکت نابه جائی ها مرتبط است. چقرمگی پوشش های چند لایه نیز نسبت به پوشش تک لایه نیترید تیتانیم (100-62 درصد) و کاربید تیتانیم (35-7) افزایش می یابد که این امر نیز به انکسار ترک ها در فصل مشترک های میان لایه ها مربوط می باشد. میزان مقاومت به سایش، برای پوشش ده لایه بیشترین مقدار خود را دارد و نسبت به پوشش تک لایه کاربید تیتانیم 100 درصد افزایش داشته است. کمترین و بیشترین میزان ضریب اصطکاک در آزمون سایش به ترتیب مربوط به پوشش تک لایه کاربید تیتانیم و نیترید تیتانیم است و با افزایش تعداد لایه ها حدود 40 درصد نسبی از میزان ضریب اصطکاک نسبت به پوشش تک لایه نیترید تیتانیم در آزمون سایش کاسته می شود.