تاثير پوشش چهار جزئي TiN-TiAlN-TiCrAlN-TiAlSiN و پوشش سه جزئي TiN-TiAlN-TiCrAlN به روش PVD بر خواص سطحي فولاد AISI H13

در بسياري از فرآيندهاي مهندسي و ساخت تجهيزات و ابزار، ملزم به استفاده از فرآيند هاي پيشرفته مهندسي سطح بوده، كه باعث افزايش استحكام و مقاومت سايشي ابزارها و قالب ها مي شود. به منظور بهينه سازي خواص سطحي قالب هاي آهنگري گرم از پوشش هاي چند لايه با ساختار ميكرو و نانو استفاده شده است. اين نوع پوشش ها جزء فرآيندهاي پوشش دهي به روش رسوب فيزيكي بخار بوده كه داراي تنوع و ساختار منحصر به فرد مي-باشد، هدف از اين تحقيق استفاده از روش رسوب دهي فيزيكي بخار(PVD) براي ايجاد پوشش هاي سه جزئيTiN-TiAlN-TiCrAlN و پوشش هاي چهار جزئيTiAlSiN-TiN-TiAlN-TiCrAlN بر روي زيرلايه فولاد گرمكار H13 بوده كه به منظور بررسي افرايش عمر قالب هاي آهنگري گرم و جهت مقايسه پوشش هاي ايجاد شده با يكديگر و مقايسه آنها با نمونه بدون پوشش، از جمله خواص مختلف اين پوشش ها مانند سختي، تعيين مقطع، چسبندگي، تعيين عناصر شيميايي، تركيب پوشش و مقاومت سايش مورد بررسي قرار گرفت. از نتايج حاصله چنان بر مي آيد كه ضريب اصطكاك سطحي نمونه هاي پوشش دهي شده نسبت به نمونه بدون پوشش تا چهار برابر بهينه شده است و همچنين ضريب اصطكاك پوشش چهارجرئي به واسطه ساختارهاي ناشي از وجود سليسيم نسبت به پوشش سه جزئي تا 2 برابر بهتر بوده است. هر دو پوشش، سختي سطحي5 برابري نسبت به فولاد H13 عمليات حرارتي شده داشته اند، اين در حالي است كه چسبندگي هر دو پوشش در تست VDI در رده كلاس Hf2وHf1، ارزيابي شده است. همچنين آزمون عملكرد با اعمال پوشش هاي روي سطح قالب هاي آهنگري برنج در شرايط واقعي توليد نيز انجام گرديد، كه نتيجه آن افزايش عمر مفيد قالب تا حدود3 تا4 برابر نسبت به قالب فولاد H13 بدون پوشش است. با جمع بندي نتايج، هر دو پوشش انتخاب شده براي استفاده در قالب-هاي آهنگري گرم مناسب مي باشد.