كاربرد پوشش ها در قطعات موتوري: بررسي پوشش هاي مقاوم به سايش

Coating applications in engine components: study of wear resistant coatings

پوشش نيتريد تيتانيم و كربونيتريد تيتانيم به عنوان پوشش هاي سخت، مقاوم به سايش و مقاوم به ضربه مطرح هستند. لذا اين نوع پوشش هاي سراميكي با توجه به ضريب اصطكاك پايين و مقاومت به سايش بالا ميتوانند در بدنه سيلندر موتور، مورد استفاده قرار گيرند. در اين مقاله، از روش ترسيب شيميايي از فاز بخار بهبود يافته توسط پلاسما، به منظور ايجاد يك پوشش نازك با ضخامت 3 ميكرومتر استفاده شد. مهمترين مزيت استفاده از اين تكنيك، ايجاد پوشش با ضخامت يكسان بر روي سطوح با هندسه پيچيده و چسبندگي بالا بر روي زيرلايه هاي متفاوت مي باشد. براي بررسي و مقايسه رفتار اين دو پوشش، از آزمون ويكرز به منظور تعيين سختي و چقرمگي و از آزمون پين بر روي ديسك، براي بررسي مكانيزم سايش استفاده شد. نتايج حاصل نشان دادند كه پوشش كربونيتريد تيتانيم نسبت به پوشش نيتريد تيتانيم داراي سختي بالاتر، ميزان ضريب اصطكاك پايينتر و چقرمگي بيشتري است. تصاوير ميكروسكپ نوري نيز، تغيير مكانيزم سايش را براي اين دو نوع پوشش، پيشنهاد دادند.

Titanium nitride and titanium carbo-nitride coating has been utilized as hard, wear resistant and impact resistant coating. Therefore, due to low friction coefficient and high wear resistance, these ceramic coatings can be used in the engine cylinder block. In this article, Plasma assisted chemical vapor deposition technique was used to deposit a thin layer with 3 micro-meter thickness. The unique advantage of applying this method is to deposit coatings with the same thickness on the complex geometry and high bonding through different substrates. To study and compare behaviors of two coatings, the Vickers test was utilized in order to measure the hardness and the toughness and the pin-on-disk wear test was used to evaluate wear mechanisms. Obtained results showed that titanium carbo-nitride coating had higher hardness, lower friction coefficient and higher toughness in comparison to titanium nitride coating. Optical macroscopic images suggested the change in wear mechanisms for these two coatings.