مشخصه یابی ساختاری و بررسی سختی و چسبندگی پوشش فولاد زنگ نزن دانه ریز ایجاد شده به روش رسوب فیزیکی بخار بر زیرلایه فولاد کربنی

هدف از این پژوهش بررسی دو پوشش دانه‌ریز از فولاد زنگ‌نزن aisi 304 ایجاد شده بر زیرلایه فولاد کربنی به دو روش رسوب فیزیکی بخار، یعنی پراکنش مغناطیسی و قوس کاتدی است. پوشش‌ها از نظر ساختار، سختی و چسبندگی با هم مقایسه شده ‌اند. در روش قوس از توان زیاد 3300 وات بر سطح ماده هدف و در روش پراکنشی از گاز آرگون با فشار 105 پاسکال برای تبخیر اتم‌ها استفاده شد. به منظور مقایسه دو پوشش در هر دو روش از دمای زیرلایه 50 ± 300 درجه سانتی‌گراد، ولتاژ بایاس زیرلایه 50 ± 250 ولت و زمان پوشش‌دهی 50 دقیقه استفاده شد. آنالیز xrd و eds و تصاویر sem و fesem به‌منظور مشخصه‌ یابی پوشش‌ها و آزمون نانوفرورونده و آزمون فرورونده ویکرز برای بررسی سختی و چسبندگی پوشش‌ها به کار گرفته شدند. نتایج آنالیز eds نشان داد که اگرچه ترکیب پوشش ایجاد شده به روش پراکنشی بسیار نزدیک به ترکیب ماده هدف بود ولی در سیستم قوس اختلاف ترکیب زیادی با ماده هدف مشاهده شد. آزمون نانوفرورونده نشان داد، با توجه به ساختار نانوبلوری پوشش پراکنشی، سختی این پوشش تا حدود 890 ویکرز افزایش یافت که بسیاربیش‌تر از سختی پوشش قوس (حدود 260 ویکرز) و فولاد زنگ‌نزن 304 (حدود 220 ویکرز) است. با این‌ وجود چسبندگی پوشش پراکنشی به ‌دلیل وجود ترک‌های بیش‌تر در لبه‌ها و هم‌چنین کندگی‌ پوشش، نسبت به پوشش قوس ضعیف‌تر ارزیابی شد.