ارزيابي تابعيت چسبندگي پوشش PVD-TiN از زبري ميانگين و سختي بستره تحت آزمون خراش بار-گسسته

در اين پژوهش، تاثير زبري سطح بستره فولاد زنگ‌نزن 420AISI بر چسبندگي پوشش نيتريد تيتانيوم اعمالي به روش نهشت فيزيكي بخار قوس كاتدي به صورت كمي بررسي شده است. در اين راستا، از عمليات سنباده و پوليش مكانيكي، ماسه پاشي معمولي و فرسايش سطح با ذرات سيليس جهت ايجاد زبري بر بستره‌ها استفاده شد. نتايج نشان داد با افزايش زبري بستره، زبري پوشش‌ها بطور مستقيم افزايش مي‌يابد، اما براي زبري‌هاي بسيار كم بستره، اختلاف زبري زيادي بين بستره و پوشش وجود دارد كه به دليل وجود ماكروذرات است. ارزيابي چسبندگي پوشش‌ها بوسيله آزمون خراش نشان داد با افزايش زبري بستره از نمونه پوليش‌شده به نمونه ماسه‌پاشي‌شده، به دليل اثر سايه براي زبري‌هاي بالا و همچنين افزايش نقاط بلند سطحي كه به عنوان مناطق تمركز تنش عمل مي‌كنند، عرض خراش بيشتر شده و چسبندگي كاهش يافته است. از طرفي، با افزايش سختي بستره‌ نيز مشاهده شد كه چسبندگي پوشش‌ها طي آزمون خراش تا حدي افزايش يافته است و عرض خراش كاهش مي‌يابد. تطابق بيشتر خواص مكانيكي پوشش و بستره، علاوه بر محدودسازي تغيير شكل پلاستيك در فصل مشترك، از جمله دلايل بهبود چسبندگي طي افزايش سختي بستره بشمار مي‌آيد.