بررسی رفتار سایشی آلیاژ آلومیناید تیتانیم پایه گاما قبل و بعد از فرآیند دوتایی نیتروژن دهی 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 نیتروژن دهی پلاسمایی و رسوب فیزیکی بخار است. فرآیند نیتروژن دهی پلاسمایی با استفاده از کاتد تقویت شده در دمای 800 درجه سانتی گراد، مدت 9 ساعت با نسبت گازی 1=2H/2N انجام شد. فرآیند رسوب دهی فاز بخار پوشش چهارلایه از جنسTiN وN 67Al33Ti در دمای 300 درجه سانتی گراد به مدت 5/2ساعت روی زیرلایه نیتروژن دهی شده اعمال شد. مشخصه یابی به کمک ریزنگار الکترونی روبشی و پراش سنج پرتو ایکس صورت پذیرفت. بررسی رفتار تریبولوژیکی ماده با استفاده از آزمون ساچمه روی صفحه در دماهای 25، 300 و 600 درجه سانتی گراد، ریزسختی سنج و آزمون خراش انجام شد. نتایج آزمون پراش سنجی 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 سانتی گراد بعد از فرآیند دوتایی به ترتیب 20، 55 و 100 برابر کاهش را نسبت به زیرلایه نشان داد. سازوکارهای ورقه ای شدن، خراشان و اکسایشی به عنوان سازوکارهای فعال این سامانه تریبولوژیکی شناسایی شدند.