پديد آورنده :
فلسفين، مائده
عنوان :
ارزيابي رفتار چسبندگي و بارپذيري پوشش نانوساختار چندلايه CrAlN
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب و روش ساخت مواد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
چهارده، 116ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص. ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
فخرالدين اشرفي زاده
استاد مشاور :
عبدالمجيد اسلامي
توصيفگر ها :
پوشش نانوساختار , پوشش چندلايه CrAlN , رسوب فيزيكي بخار قوس كاتدي , آزمون چسبندگي خراش , آزمون چسبندگي راكول
استاد داور :
مهران نحوي، حميدرضا سليمي جزي
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/05/09
چكيده فارسي :
1 چكيده پوششهاي نيتريدي با سختي و مقاومت سايشي عالي بهوسيله رسوب فيزيكي بخار PVD توليد ميشوند تا عمر و عملكرد قطعات را بهبود بخشند در پوششهاي نانوساختار نيتريدي كه در سالهاي اخير توسعه يافتهاند موضوع بارپذيري و چسبندگي اهميت فراواني دارد و ميتواند تعيينكننده عملكرد قطعه نهايي باشد در اين تحقيق پوششهاي نانوساختار چنداليه CrN CrAlN با ضخامت و تعداد اليه متفاوت به روش قوس كاتدي روي فوالد زنگ نزن 142 و فوالد ابزار گرمكار 31 H رسوبگذاري شدند طراحي اين سيستم پوششي به منظور بهبود رفتار تريبولوژيكي و چسبندگي پوشش CrAlN در كاربردهاي صنعتي بوده است آناليز ساختاري و مشخصهيابي پوششها با استفاده از آزمونهاي نانوسختي سنجي پراش پرتو ايكس ميكروسكوپ الكتروني روبشي و روبشي گسيل ميداني و ميكروآناليز طيف سنج انرژي انجام شد و چسبندگي پوششها به كمك آزمون چسبندگي خراش و آزمون راكول ارزيابي گرديد بررسي رفتار تريبولوژيكي پوششها نيز به كمك آزمون گلوله روي ديسك و با استفاده از گلوله كاربيد تنگستن انجام شد نتايج نشان داد سطح پوششهاي رسوب فيزيكي بخار به دليل ماهيت فرايند قوس كاتدي شامل ماكروذرات زيادي است كه پارامترهاي اليهنشاني در محفظه PVD بر تعداد و اندازه آنها تاثير دارد پوششهاي چنداليه در اين تحقيق تنشهاي پسماند فشاري بااليي از حدود 1151 تا نزديك به 1113 مگاپاسكال را تجربه كردند كه تاثير تعيين كنندهاي بر چسبندگي آنها دارد نتايج آزمونها نشان داد كه بارپذيري و رفتار تريبولوژيكي پوشش به ضخامت و چسبندگي آن به زيراليه بستگي دارد و در يك ضخامت بهينه به ماكزيمم ميرسد اين مقدار بهينه براي پوششهاي صنعتي مورد پژوهش ضخامتي بين 4 تا 8 ميكرون بدست آمد به عالوه طي تحقيقات انجام شده مشخص گرديد كه نوع زيراليه و پارامترهاي رسوبگذاري پوشش نيز بر رفتار چسبندگي و بارپذيري آن تاثير به سزايي دارد جمعبندي يافتههاي اين پژوهش نشان داد كه در ميان پارامترهاي گوناگون تاثيرگذار بر چسبندگي پوشش CrAlN ضخامت پوشش شاخصترين عامل بوده است واژگان كليدي پوشش نانوساختار پوشش چنداليه CrAlN رسوب فيزيكي بخار قوس كاتدي آزمون چسبندگي خراش آزمون چسبندگي راكول
چكيده انگليسي :
117 Evaluation of Adhesion and Load bearing Behavior of Nanostructured Multilayer CrAlN Coating Maedeh Falsafein Email address m falsafein@ma iut ac ir Date June 14 2017 Department of Material Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Supervisor Fakhredin Ashrafizadeh Professor Ashrafif@cc iut ac irAbstractNitride coatings with high hardness and excellent wear resistance are produced by physicalvapor deposition PVD to improve lifetime of the components In nanostructured nitridecoatings developed in recent years load bearing capacity and adhesion to the substrate arethe two key factors that determine final performance of the coating In this research CrN CrAlN nanostructured multilayer coatings with different thickness and number of layerswere deposited by an industrial cathodic arc process on 420 stainless steel and H13 hot worktool steel The purpose of such system of coating design is to improve adhesion andtribological behavior of CrAlN coating Structural analysis and characterization of thecoatings were performed by nano indentation test conventional and field emission scanningelectron microscopes X ray diffraction and energy dispersive spectroscopy Adhesion ofCrAlN coatings to the substrates was investigated by scratch and VDI 3198 Rockwelladhesion tests Evaluation of the tribological behavior of the coated specimens was carriedout by ball on disc test using tungsten carbide counterface Experimental results revealedthat PVD coatings produced by cathodic arc technique contain many macro particles thenumber and size of which depend on production parameters High values of compressiveresidual stress from 1500 to nearly 3000 MPa were measured in the nitride coatings Theload bearing capacity as evaluated by both Rockwell test and pin on ball test was found todepend on the thickness and adhesion of the coating to the substrate the optimum value wasobtained at an intermediate thickness In addition the study revealed that type of substrateand deposition parameters had a significant influence on adhesion and load bearing Overallresults of this research confirmed that among the various parameters influencing load bearingof CrAlN coatings the thickness was the most significant factor a thickness between 2 and8 m experienced maximum load bearing for the coatings under investigation Keywords Nanostructured coating Multilayer CrAlN Cathodic arc physical vapordeposition Scratch adhesion test Rockwell adhesion test
استاد راهنما :
فخرالدين اشرفي زاده
استاد مشاور :
عبدالمجيد اسلامي
استاد داور :
مهران نحوي، حميدرضا سليمي جزي
