تاثير دماي لايه نشاني بر ريزساختار و خواص سطحي پوشش نانوساختار TiAlN اعمال شده به روش PACVD

هدف از اين پژوهش، بررسي ريزساختار و خواص سطحي پوشش نانوساختار نيتريد تيتانيوم-آلومينيوم (TiAlN) اعمال شده در دماهاي مختلف لايه نشاني است. براي اين منظور پوشش هاي نانوساختار TiAlN با استفاده از روش رسوب گذاري شيميايي از فاز بخار به كمك پلاسما با جريان مستقيم پالسي (DC-PACVD) بر سطح فولاد ابزار گرم كار (H11) نيتروژن دهي شده لايه نشاني شدند. پوشش ها در شرايط يكسان درصد چرخه كار، بسامد و نسبت گازي H2/Ar/N2 به ترتيب در 33 درصد، 10 كيلوهرتز و 400/150/50 سانتيمتر مكعب و در دماهاي 470، 485، 500 و 515 درجه سانتيگراد به روش PACVD لايه نشاني شدند. براي بهبود استحكام چسبندگي پوششهاي TiAlN به زيرلايه، از ميان لايه پوشش TiN استفاده شد. براي مشخصه يابي پوششها از دستگاه هاي FESEM، SEM و XRD و همچنين براي ارزيابي خواص مكانيكي و چسبندگي پوششها از ريزسختي سنج ويكرز و آزمون خراش بهره گرفته شد. نتايج دلالت مي كند بيشينه سختي پوشش TiAlN، اعمال شده در دماي 485 درجه سانتيگراد است كه به عوامل مختلف از جمله ثابت شبكه، اندازه بلورك و مقدار كلر در تركيب شيميايي پوشش، نسبت داده مي شود. همچنين تشكيل لايه نازك نانومتري Fe4N در فصل مشترك پوشش با زيرلايه در دماي بالاتر از 500 درجه سانتيگراد، موجب تضعيف چسبندگي پوشش TiAlN به زيرلايه مي شود. با ارزيابي كمّي ميزان چسبندگي پوششها، مشخص شد كه پوشش ايجادشده در دماي 485 درجه سانتيگراد بيشينه مقدار بار بحراني خراش (23 نيوتن) را تحمل مي كند.