بررسی رفتار سایشی آلیاژ آلومیناید تیتانیم پایه گاما قبل و بعد از فرآیند دوتایی نیتروژن‌دهی پلاسمایی و رسوب فیزیکی بخار

هدف از تحقیق حاضر بهبود رفتار سایش دمای بالای آلیاژ آلومیناید تیتانیم گاما  Nb at.%) 2Cr-2Al-48-(Ti   با استفاده از فرآیند دوتایی نیتروژن‌دهی پلاسمایی و رسوب فیزیکی بخار است. فرآیند نیتروژن‌دهی پلاسمایی با استفاده از کاتد تقویت‌شده در دمای 800 درجه سانتی‌گراد، مدت 9 ساعت با نسبت گازی 1=2H/2N انجام شد. فرآیند رسوب‌دهی فاز بخار پوشش‌ چهارلایه از جنسTiN  وN 67Al33Ti در دمای 300 درجه‌ سانتی‌گراد به‌مدت 5/2ساعت روی زیرلایه نیتروژن‌دهی‌شده اعمال شد. مشخصه‌یابی­ به‌کمک ریزنگار الکترونی روبشی و پراش‌سنج پرتو ایکس صورت پذیرفت. بررسی رفتار تریبولوژیکی ماده با استفاده از آزمون ساچمه روی صفحه در دماهای 25، 300 و 600 درجه سانتی‌گراد، ریزسختی‌سنج و آزمون خراش انجام شد. نتایج آزمون پراش‌سنجی پرتو ایکس، تشکیل مجموعه فازهای AlN 2Ti، TiN و (TiAl)N بعد از فرآیند دوتایی را تایید کرد. همچنین بعد از انجام فرآیند دوتایی، سختی HV0.025 2400 و نیروهای بحرانی چسبندگی برای ایجاد اولین ترک(1LC)، اولین کندگی (2LC)و اولین شکست کامل پوشش(3LC) معادل 1/24، 1/60 و 6/77 نیوتن، حاصل شدند. نرخ سایش در دماهای 25، 300 و 600 درجه سانتی‌گراد بعد از فرآیند دوتایی به‌ترتیب 20، 55 و 100 برابر کاهش را نسبت به زیرلایه نشان داد. سازوکارهای ورقه‌ای‌شدن، خراشان و اکسایشی  به‌عنوان سازوکارهای فعال این سامانه تریبولوژیکی شناسایی شدند.