RT - Journal Article T1 - Numerical and Experimental Investigations of Mechanical Behavior of Hard TiAlN Nanostructured Coatings Applied by PVD on HSS Substrate JF - mdrsjrns YR - 2019 JO - mdrsjrns VO - 19 IS - 12 UR - http://mme.modares.ac.ir/article-15-26088-fa.html SP - 3063 EP - 3069 K1 - Duty Cycle K1 - Mechanical Behavior K1 - Wear Behavior K1 - Nanostructured TIALN Coating AB - هدف از این تحقیق، ایجاد پوشش نانوساختار TiAlN بر زیرلایه فولاد تندبر HSS با استفاده از روش تبخیر قوس‌کاتدی و نیز بررسی تاثیر درصد چرخه‌کار بر خواص سطحی پوشش از جمله مورفولوژی و ساختار سطح، ضخامت پوشش و رفتارمکانیکی پوشش نانوساختار است. برای مشخصه‌یابی پوشش‌ها از دستگاه‌های پرتوی اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی بهره‌گرفته شد. همچنین برای ارزیابی رفتارمکانیکی از آزمون میکروسختی استفاده شد. مطالعات نشان می‌دهد که با تغییر درصد چرخه‌کار در فرآیند لایه‌نشانی، مقدار و اندازه ماکروذراتی موجود در پوشش تغییر یافته که این امر در زبری‌سطح و مورفولورژی آن تاثیرگذار است. این عامل به باردارشدن ماکروذراتی تولیدشده در اتمسفر لایه نشانی مربوط می‌شود. همچنین به دلیل اینکه تغییرات اندازه دانه به تغییرات درصد چرخه‌کار وابسته است که این تغییرات نیز بر خواص‌مکانیکی پوشش اثرگذار خواهد بود که با مکانیزم لایه‌نشانی در درصدهای مختلف چرخه‌کار مرتبط است. بنابر آزمون‌های سختی گرفته شده هنگامی که چرخه کار از ۲۵% به ۵۰% افزایش می یابد سختی از ۳۱۶۸ویکرز به ۳۸۱۷ویکرز افزایش پیدا می‌کند اما با افزایش چرخه‌کار از ۵۰% به ۷۵%، سختی به ۳۵۸۲ ویکرز کاهش پیدا می‌کند. در نتیجه با تغییر چرخه‌کار می‌توان، درصد بهینه آن برای خواص مکانیکی مطلوب را تعیین نمود. همچنین حداقل ضریب اصطکاک (۰/۴۴) و حداقل نرخ سایش، برای پوشش TiAlN با درصد چرخه کار ۷۵% تعیین شد که این می‌تواند به صافی بهتر و تراکم بالاتر این پوشش نسبت داده شود. LA eng UL http://mme.modares.ac.ir/article-15-26088-fa.html M3 ER -