مطالعه رفتار سایشی پوشش‌های اعمال شده بر روی تیتانیوم به روش‌های آبکاری الکتریکی و نیتروژن دهی پلاسمایی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران

2 کارشناس ارشد، پژوهشکده رانشگرهای فضایی، پژوهشگاه فضایی ایران، تبریز، ایران

3 دانشجوی دکتری مهندسی مواد و متالورژی، گروه مهندسی مواد، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

4 دانشیار، گروه مهندسی مواد، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

doi
10.30495/apme.2021.681635
چکیده

خواص سطحی قطعات صنعتی و مخصوصاً رفتار سایشی آن ها در کاربردهای مشخص نقش تعیین کننده ای در طول عمر سرویس دهی دارد. آبکاری کروم و نیتروژن دهی پلاسمایی از جمله دو روش رایج جهت اعمال پوشش های سخت هستند که قابلیت اعمال بر روی زیرلایه های مختلف دارند. در تحقیق حاضر، این دو پوشش بر روی زیرلایه تیتانیومی اعمال شده و رفتار سایشی پوشش های اعمال شده با یکدیگر مقایسه شده است. برای بررسی رفتار سایشی از آزمایش پین بر روی دیسک استفاده شده است. برای تعیین مکانیزم سایش غالب در نمونه ها، از بررسی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی جهت بررسی سطح اثر قسمت سایش یافته استفاده شده است. نتایج نشان می دهد علیرغم ریزسختی به دست آمده بیشتر در نمونه های آبکاری کروم شده در حدود 597 ویکرز در چگالی جریان 50 آمپر بر دسی متر مربع و 60 دقیقه و 528 ویکرز در نمونه نیتروژن دهی شده در 600 درجه سانتی گراد که تقریباً 3 برابر ریزسختی نمونه تیتانیومی است، این نمونه ها دارای کاهش وزن بیش تری بوده و رفتار سایشی ضعیف تری نسبت بـه نمونه های نیتـروژن دهی شده از خود نشان می دهند. نتایج نشان دهنده فعال بودن مکانیزم سایش چسبان در هر دو نمونه های پوشش کروم دار و نمونه های نیتروژن دهی شده است. هم چنین کم ترین ضریب اصطکاک به دست آمده در نمونه نیتریده شده در دمای 600 درجه سانتی گراد برابر با 519/0 است.