مقایسه رفتار تریبولوژیکی پوشش های TiN، TiCN و CrN در دماهای بالا

Comparison of tribological behaviour of TiN, TiCN and CrN at elevated temperatures

چکیده

ابزارهای پوشش دهی CVD در دماهای بالا استفاده می شوند. البته، داده های مربوط به سایش و اصطکاک این پوشش ها در دماهای بالاتر از دمای اتاق هنوز وجود ندارد. به منظور کمک به برطرف کردن این مشکل، رفتار تریبولوژیکی سه پوشش دارای کاربرد گسترده در صنعت یعنی TiN ، TiCN و CrN از تولیدکننده استاندارد مرکز پوشش مشتری به طور مقایسه ای تا دمای ۵۰۰°C اندازه گیری شد. پوشش ها بر روی زیرلایه های فولادی سخت شده به روش رسوب دهی بخار قوسی یا پاشش مغناطیسی غیرمتعادل نشانده شدند. اندازه گیری ها با استفاده از تریبومتر دمابالا (ابزارهای CSM، پین روی صفحه یا دیسک) انجام شد.

ارزیابی ضریب اصطکاک با استفاده از فاصله لغزش (تعداد سیکل ها) در دماهای مختلف اندازه گیری شد و نرخ سایش گلوله و پوشش بررسی گردید. گلوله های ۱۰۰Cr6 و گلوله های سرامیکی Si3N4 با یکدیگر استفاده شدند. ترک های سایشی به طور چشمی و با استفاده از SEM بررسی شدند. اکسیداسیون سطحی در دماهای بالا و ترکیب شیمیایی درون و بیرون مسیر سایش با استفاده از آنالیز EDX مورد بررسی قرار گرفت.

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

ABSTRACT

PVD-coated instruments are often used at elevated temperatures. However, the friction and wear data of these coatings at temperatures exceeding room temperature are still lacking. In order to help remedy this lack, three coatings widely spread in industrial applications, TiN, TiCN and CrN, taken from standard production of customer’s coating centre were comparatively measured up to 500 8C. The coatings were deposited on hardened steel substrates either by unbalanced magnetron sputtering or arc evaporation deposition. The measurements were done using a high-temperature tribometer (pin-on-disc, CSM Instruments).

The evolution of friction coefficient with sliding distance (number of cycles) was measured at different temperatures and the wear rate of the ball and coating were evaluated. 100Cr6 balls and the Si3N4 ceramic balls were used as counterparts. The wear tracks were examined optically and by SEM. The surface oxidation at elevated temperatures and chemical composition inside and outside the wear track was also measured by EDX analysis.