بررسی اثر پارامترهای اصلی پوشش دهی یونی بر میکروسختی پوشش های دولایه از Ti-TiN روی فولاد HSS و شبیه سازی فرآیند

در این مقاله به بررسی اثر پارامترهای اصلی پوشش دهی در طی رسوب گذاری دو لایه Ti-TiN بر فولاد HSS پرداخته شده است. اثر سه فاکتور اساسی فشار، دما و نرخ رسوب گذاری بر میکروسختی پوشش های مذکور بررسی شده است. نتایج آزمایش های فشار حاکی از عدم چسبندگی مناسب پوشش در فشارهای بالای فرایند (10-1torr) بوده و در فشار پایین (3torr-10*5) ضمن بهبود چسبندگی پوشش اختلاف فاحش در میکروسختی پوشش تا میزان 10RHC مشاهده شد. با تغییر در زمان بمباران یونی در اتمسفر آرگون، بررسی اثر دما در دو مقد ار 350 درجه سانتیگراد و 450 درجه سانتیگراد صورت گرفت. نتایج اندازه گیری ها مقدار 5-3 RHc میکروسختی بیشتر را در دمای 450 درجه سانتیگراد نسبت به دمای 350 درجه سانتیگراد نشان داده است . این اختلاف احتمالاً ناشی از نفوذ بیشتر اتم های پوشش در اتم های لایه در حال تشکیل، حاصل شده است.نرخ رسوب گذاری در سیستم مورد بحث دارای رابطه ای مستقیم با نرخ جریان یونی منتقل شده توسط پلاسما از هدف تیتانیم به نمونه است . آزمایشهای نرخ رسو بگذاری در دو جریان یونی ثابت 100 آمپر و جریان افزایش یافته 100-30 آمپر انجام گرفت . مشاهده شد که در نرخ های بالای رسوب گذاری، مقدار میکروسختی به میزان 5RHC کمتر از نرخ رسوب گذاری افزایش یافته 100-30 آمپر است این گونه به نظر می رسد که اتم های رسوب کننده در نرخ های کم رسوب گذاری فرصت بیشتری جهت نفوذ و چیدمان منظم دارند و در نرخ رسوب گذاری بالا پدیده پل زنی می تواند کیفیت پوشش در حال تشکیل را تحت تاثیر قرار دهد. به همراه این تحقیق شبیه سازی فرآیند مذکور (که برای اولین بار در ایران توسط اینجانب انجام شده است ) به صورت انیمیشن آورده شده است. به همراه این تحقیق شبیه سازی فرآیند مذکور (که برای اولین بار در ایران توسط اینجانب انجام شده است )به صورت انیمیشن آورده شده است.