بررسي تأثير دماي لايه نشاني بر روي خواص مكانيكي و رفتار سايشي لايه هاي نازك TiN ايجاد شده به روش PACVD

Effect of deposition temperature on mechanical and tribological properties of TiN layers deposited by PACVD

در اين تحقيق، خواص مكانيكي و رفتار سايشي نمونه هايي از جنس فولاد گرم كار H11 داراي پوشش TiN ، ايجاد شده در دماهاي لايه نشاني مختلف 475 و 500 و 525 درجه سانتيگراد به روش رسوب دهي شيميايي از بخار به كمك پلاسما (PACVD) ، مورد بررسي و مقايسه قرار گرفت. براي بررسي سختي پوششهاي TiN از آزمون ريزسختي سنجي استفاده شد. به منظور بررسي رفتار سايشي پوششها، آزمون سايش پين روي ديسك با استفاده از پين WC-Co انجام شد. ريزساختار، مورفولوژي و شيارهاي باقيمانده از سايش پوششها نيز بهوسيله ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مجهز به WDS بررسي شد. بر اساس نتايج به دست آمده با افزايش دماي رسوب گذاري از 475 درجه سانتيگراد به 525 درجه سانتيگراد سختي پوشش به دليل كمتر شدن كلر در ساختار پوشش افزايش يافته است، اما به دليل عدم تشكيل لايه هاي اكسيدي خودروان كار در حين سايش براي اين نمونه ها، ضريب اصطكاك بالاتري گزارش شده است.

The PACVD process by pulsed-DC plasma in a TiCl4-N2-H2-Ar gas mixture to deposit TiN layer is investigated. The heat treatment of quench and temper carried out on hot work AISI H11 (DIN 1.2343) steel samples. Then TiN layers were deposited on the samples at different temperatures 475°C, 500°C. Coatings harnesses were measured by microhardness tester. Pin on disk wear test method with WC-Co pins was used in order to investigate wear behaviors of the samples. Coatings properties were characterized using SEM equipped with WDS. The results indicate that by increasing the deposition temperature, surface hardness increase because of lower Cl content, but TiN coating deposited at 475°C, least deposition temperature, showed the lowest friction coefficient due to the formation of self lubricant oxide layers.