Kalay Filmlerinin Sürtünme Katsayısına Ark Kaynak Akımının Etkisi

Filmin sürtünme katsayısını düşürmek, iş parçasının hizmet ömrünü uzatan aşınma direncini artırmaya yardımcı olacaktır. Yukarıdaki sonuçlardan ve ark kaynağı akımının filmin yüzey kalitesi üzerinde büyük bir etkiye sahip olduğunu görebiliriz ve bu nedenle sürtünme katsayısı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.

Şekil 1, filmin tribolojik karakteristik eğrisini ve ark kaynağı akımı ile sürtünme katsayısı arasındaki ilişkiyi göstermektedir. Şekilde gösterildiği gibi, ark kaynak akımı arttıkça filmin sürtünme katsayısı giderek artmaktadır. Yüksek akımlarda, ark kaynağı hedefi daha fazla makroskopik partiküller ve kümeler ile sonuçlanan daha yüksek bir sıcaklığa sahiptir ve bu parçacıklar veya kümeler daha yüksek enerji taşırlar ve ark kaynağı hedefinden substrata geçiş sırasında diğer parçacıklar tarafından kolayca bloke olmazlar. Numune). Substratın yüzeyine ulaştığında sıcaklık yüksektir (numune), böylece yüzeydeki difüzyon hızlıdır ve filmin birikme hızı da hızlıdır. Bu büyük parçacıkların varlığı, parçacıklar büyüklük ve miktar bakımından büyük olduğundan, nihai kaplı film yüzeyinin pürüzlü yüzeyine yol açar. Bu nedenle, aynı koşullar altında, yüksek-akım-kaplamalı TiN filmin sürtünme katsayısı, küçük-akım-kaplamalı filminkinden daha büyüktür.

a) I = 40A; b) I = 70A; c) I = 80A; d) I = 90A; e) cilalı paslanmaz çelik alt tabaka; f) ark kaynağı akımı ve film sürtünme katsayısı arasındaki ilişki

Şekil 1 Farklı ark kaynağı akımları ve parlak yüksek hızlı çeliklerle kaplanmış filmlerin sürtünme özelliklerinin eğrisi

Filmin tribolojik karakteristik eğrisinden, ark kaynağı akımı 40A olduğunda, TiN filminin sürtünme kuvvetinin düşük olduğu, ancak ark kaynağı akımının arttığı zaman, filmin yüzey kalitesinin azaldığı görülebilir. damlacıkların artması ve sürtünme kuvveti artmıştır. Başlangıçta, titreşim nedeniyle, bazı eğriler dalgalanır, ancak zaman geçtikçe yavaş yavaş stabilize olur.

40 A ark kaynağı akımı ile kaplanmış filmlerin sürtünme eğrilerinin ve cilalı yüksek hızlı çeliğin sürtünme eğrilerinin karşılaştırılmasıyla, filmin sürtünme kuvvetinin cilalı yüksek hız çeliğinden daha düşük olduğu görülebilir. Düşük akım altında biriken TiN ince filmin yüzeyi boyut ve miktarda küçüktür, pürüzlülük düşüktür. Akımın artmasıyla, kaplanmış TiN filminin sürtünmesi buna bağlı olarak artmaktadır, bu da büyük bir akımla kaplanmış ince filmin yüzey kalitesinin azaldığı anlamına gelmektedir. Ek olarak, bu eğriler, aynı zamanda, başlangıç dengesiz bölgeden stabil zona geçiş eğrisindeki farkı yansıtabilir. I = 40 A olduğunda, geçiş bölgesi çok kısadır. Parlak yüksek hızlı çeliğin geçiş eğrisi düz ve pürüzsüzdür. Akım arttıkça, geçiş bölgesindeki eğri de yavaş yavaş keskinleşir; bu, yukarıda daha önce tartışıldığı gibi, damlacık parçacıklarının filmin yüzeyi üzerindeki etkisidir.

Sürtünme karakteristik eğrisindeki değişiklikler için belirli kurallar vardır. Başlangıçta, filmin yüzeyi ani bir kuvvete maruz kalmaktadır ve damlacık parçacıkları çarpışmadan etkilenmektedir. Bu damlacık parçacıkları sadece filmin yüzeyine yapıştıklarından, kolayca koparılır ve sürtünme nispeten küçüktür. Daha sonra sürtünme kuvveti, filmin derinliklerinde gömülü büyük damlacık parçacıkları ile etkileşir, bu damlacık parçacıkları kolayca kopmaz, böylece sürtünme aniden yükselir ve sonra stabilize olur. Filmin derinlerine gömülen damlacıklar ark kaynağı akımıyla ilgilidir. Ark kaynağı akımı küçükse, damlacıklar boyut ve miktarda küçüktür, böylece filmde gömülmüş damlacıklar da küçüktür ve film küçük sürtünme kuvvetine sahiptir. Ark kaynağı akımı arttıkça, damlacıklar da artar ve büyür, böylece sürtünme kuvveti artar.