ارزیابی اثر افزودن کروم برخواص مکانیکی و سایشی پوشش های tialn

روش های پوشش دهی در علم متالورژی برای ایجاد پوشش بر روی سطح قطعات استفاده می شود که پوشش حاصله، سطح قطعه را در برابر عوامل مخربی چون خوردگی، سایش، فرسایش وسایرعوامل سطحی مقاوم می کند. رسوب فیزیکی بخار یا pvd در بردارنده گروهی از روش های رسوب دهی در خلأ بوده و واژه ای عمومی برای توصیف هریک از چندین روش رسوب دهی لایه نازک با چگالش بخارات ماده روی سطح یک زیرلایه در خلأ است. پوشش های سخت، امروزه دامنه وسیعی از کاربرد ها را به خود اختصاص داده¬اند، به عنوان مثال می توان پوشش های tialn و altin را نام برد که پوشش های tialn برای ابزار برش و ماشین کاری ترجیح داده می شوند و پوشش های altin برای کاربرد های هوا-¬فضا مناسب تر هستند. پوشش های tialn از جمله پوشش های لایه نازک هستند که به طور معمول بر روی ابزار برش و ماشین کاری به روش pvd پوشش داده می شوند . پوشش¬ها به روش رسوب فیزیکی بخار به کمک پرتوی الکترونی بدست آمده است که برای ایجاد پوشش، از هدف¬های پودری استفاده شده است. هدف¬های پودری نسبت به هدف¬های ذوبی دارای قیمت پایین¬تری هستند و همچنین برای تولید آنها تجهیزات کمتری احتیاج است، پس سعی در تولید و بهینه¬سازی این هدف¬ها شده است. از جمله خواص این پوشش¬ها می توان به سختی و چسبندگی بالای آن¬ها اشاره کرد. در این پوشش ها با اضافه کردن عنصر چهارم می توان بعضی از خواص پوشش را تقویت کرد که باعث بهبود خواص و کاربرد پوشش حاصله می شود. عناصری مانند کروم که شعاع اتمی یکسانی با al دارند انحراف قابل توجهی در پارامتر شبکه ایجاد نمیکنند. با افزودن کروم، پوشش با سختی کمتر (و احتمالاً چقرمگی بیشتر) و یک چسبندگی خیلی خوب به زیر لایه مشاهده می شود. همچنین زبری پوشش ها با افزایش سطح کروم افزایش یافته است. با افزودن کروم به پوشش tialn ، مقدار سختی کاهش می یابد و با تغییر مقدار کروم، مقدار سختی تغییرات چندانی نداشته است. همچنین با اضافه کردن کروم به پوشش ها مقدار مدول الاستیک افزایش یافته است. بار شروع شکستگی و ایجاد ترک در پوشش tin کمترین مقدار و در پوشش¬های tialcrn بسیار بالاتر و با افزایش درصد کروم به خوبی افزایش می¬یابد. با استفاده از هدف پودری مقدار زمان پوشش¬دهی بسیار (6 برابر) کاهش یافته است که این مطلب باعث کاهش شدید هزینه¬های فرایند پوشش¬دهی خواهد شد. هدف از انجام پروژه، بهبود واصلاح خواص پوشش های tialn و بررسی میزان کروم افزوده شده و رابطه ی آن با نوع و میزان بهینه¬سازی پوشش است که از این طریق بتوان با توجه به نوع ابزار و کارآیی و خواصی که از آن انتظار می رود، مقدار کرومی که برای پوشش tialn احتیاج است، مشخص گردد.