خواص تریبولوژیکی پوشش های TiN و TiCN

Tribological behaviours of PVD TiN and TiCN coatings in artificial seawater

چکیده

برای بهبود عملکرد تریبولوژیکی قطعات اصطکاکی دریایی، پوشش‌های TiN و TiCN جهت حفاظت از سطح قطعات بکار رفته‌اند. پوشش‌ها بر روی فولاد زنگ‌نزن و کاربیدهای سمانته‌ی WC توسط پوشش‌کاری یونی قوسی رسوب یافته‌اند. توپوگرافی پوشش با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و ترکیب و ساختار با استفاده از طیف‌سنجی توزیع انرژی (EDS) و پراش پرتوی ایکس (XRD) تحت بررسی قرار گرفتند. سختی و نیروی چسبندگی توسط آزمونگر نانوفرورونده و خراش به ترتیب مورد مطالعه قرار گرفتند. خواص تریبولوژیکی پوشش  TiN و TiCN توسط تریبومتر توپ روی دیسک در هوا، آب مقطر و آب دریای مصنوعی آزمایش شد. نتایج نشان داد که هر دو پوشش TiN و TiCN دارای جهت‌گیری ترجیحی (۱۱۱) قوی هستند. ضرایب اصطکاک پوشش‌ها در آب مقطر و آب دریای مصنوعی کمتر از مقادیر آن در هوا است. این نشان از تاثیر محلول‌های آبی بر ضریب اصطکاک ناشی از فیلم روانکار تشکیل شده روی پوشش‌ها دارد. با این حال، اتلاف سایشی پوشش در آب دریای مصنوعی بزرگتر از آن در هوا و آب مقطر است که نشان از هم‌افزایی مثبت بین خوردگی و سایش در آب دریای مصنوعی است. پوشش TiCN بهترین مقاومت به سایش را در آب دریای مصنوعی نشان می‌دهد.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

To improve the tribological performance of sea frictional components, TiN and TiCN coatings, were used for surface protection of the components. The coatingswere deposited on stainless steel and WCcemented carbides by arc ion plating. The coating topography was observed using scanning electron microscopy (SEM), and the composition and structure were analyzed by energy dispersive spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction (XRD). Hardness and adhesion forcewere tested by nanoindentation and scratch tester, respectively. The friction and wear properties of the TiN and TiCN coatings were investigated by ball-on-disk tribometer in air, distilled
water and artificial seawater. The results showed that both the TiCN and TiN coatings had a strong (111) preferred orientation. The friction coefficients of the coatings in distilled water and artificial seawater were lower than those in air. This indicates the influence of aqueous solutions on the friction coefficient due to the lubricative film formed on the coatings. However, the wear loss of the coatings in artificial seawater was larger than those in air and distilled water, this demonstrates a positive synergism between corrosion and wear in artificial seawater. The TiCN coating shows the best wear resistance in the artificial seawater.