مشخصه يابي ساختاري و بررسي سختي و چسبندگي پوشش فولاد زنگ نزن دانه ريز ايجاد شده به روش رسوب فيزيكي بخار بر زيرلايه فولاد كربني

هدف از اين پژوهش بررسي دو پوشش دانه­ريز از فولاد زنگ­نزن AISI 304 ايجاد شده بر زيرلايه فولاد كربني به دو روش رسوب فيزيكي بخار، يعني پراكنش مغناطيسي و قوس كاتدي است. پوشش­ها از نظر ساختار، سختي و چسبندگي با هم مقايسه شده ­اند. در روش قوس از توان زياد 3300 وات بر سطح ماده هدف و در روش پراكنشي از گاز آرگون با فشار 105 پاسكال براي تبخير اتم­ها استفاده شد. به منظور مقايسه دو پوشش در هر دو روش از دماي زيرلايه 50 ± 300 درجه سانتي­گراد، ولتاژ باياس زيرلايه 50 ± 250 ولت و زمان پوشش­دهي 50 دقيقه استفاده شد. آناليز XRD و EDS و تصاوير SEM و FE-SEM به منظور مشخصه­ يابي پوشش­ها و آزمون نانوفرورونده و آزمون فرورونده ويكرز براي بررسي سختي و چسبندگي پوشش­ها به كار گرفته شدند. نتايج آناليز EDS نشان داد كه اگرچه تركيب پوشش ايجاد شده به روش پراكنشي بسيار نزديك به تركيب ماده هدف بود ولي در سيستم قوس اختلاف تركيب زيادي با ماده هدف مشاهده شد. آزمون نانوفرورونده نشان داد، با توجه به ساختار نانوبلوري پوشش پراكنشي، سختي اين پوشش تا حدود 890 ويكرز افزايش يافت كه بسياربيش­تر از سختي پوشش قوس (حدود 260 ويكرز) و فولاد زنگ­نزن 304 (حدود 220 ويكرز) است. با اين وجود چسبندگي پوشش پراكنشي به ­دليل وجود ترك­هاي بيش­تر در لبه­ها و هم­چنين كندگي­ پوشش، نسبت به پوشش قوس ضعيف­تر ارزيابي شد.