గేర్ కోటింగ్ టెక్నాలజీ

PVD డిపోజిషన్ టెక్నాలజీ అనేది ఒక కొత్త ఉపరితల మార్పు సాంకేతికతగా చాలా సంవత్సరాలుగా ఆచరణలో ఉంది, ముఖ్యంగా వాక్యూమ్ అయాన్ కోటింగ్ టెక్నాలజీ ఇటీవలి సంవత్సరాలలో గొప్ప అభివృద్ధిని సాధించింది మరియు ఇప్పుడు టూల్స్, అచ్చులు, పిస్టన్ రింగులు, గేర్లు మరియు ఇతర భాగాల చికిత్సలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతోంది. వాక్యూమ్ అయాన్ కోటింగ్ టెక్నాలజీ ద్వారా తయారు చేయబడిన కోటెడ్ గేర్లు ఘర్షణ గుణకాన్ని గణనీయంగా తగ్గించగలవు, అరుగుదల నిరోధకతను మరియు కొంత తుప్పు నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తాయి, మరియు గేర్ ఉపరితల బలోపేత సాంకేతికత రంగంలో పరిశోధనకు కేంద్ర బిందువుగా మరియు ప్రధాన ఆకర్షణగా మారాయి.

గేర్ల తయారీకి సాధారణంగా వాడే పదార్థాలు ప్రధానంగా ఫోర్జ్డ్ స్టీల్, కాస్ట్ స్టీల్, కాస్ట్ ఐరన్, ఫెర్రస్ కాని లోహాలు (రాగి, అల్యూమినియం) మరియు ప్లాస్టిక్‌లు. స్టీల్‌లో ప్రధానంగా 45 స్టీల్, 35SiMn, 40Cr, 40CrNi, 40MnB, 38CrMoAl ఉంటాయి. తక్కువ కార్బన్ స్టీల్‌లో ప్రధానంగా 20Cr, 20CrMnTi, 20MnB, 20CrMnTo వాడతారు. ఫోర్జ్డ్ స్టీల్ దాని మెరుగైన పనితీరు కారణంగా గేర్లలో ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది, అయితే కాస్ట్ స్టీల్ సాధారణంగా 400mm కంటే ఎక్కువ వ్యాసం మరియు సంక్లిష్టమైన నిర్మాణం ఉన్న గేర్లను తయారు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. కాస్ట్ ఐరన్ గేర్లకు జిగురు నిరోధకత మరియు పిట్టింగ్ నిరోధకత ఉంటాయి, కానీ ప్రభావం మరియు అరుగుదల నిరోధకత తక్కువగా ఉంటుంది. ఇవి ప్రధానంగా స్థిరమైన పని కోసం, తక్కువ వేగం లేదా పెద్ద పరిమాణం మరియు సంక్లిష్ట ఆకారం లేని గేర్లకు, లూబ్రికేషన్ లేని పరిస్థితులలో కూడా పనిచేయగల ఓపెన్ ట్రాన్స్‌మిషన్‌కు అనుకూలంగా ఉంటాయి. సాధారణంగా ఉపయోగించే ఫెర్రస్-యేతర లోహాలలో టిన్ బ్రాంజ్, అల్యూమినియం-ఐరన్ బ్రాంజ్ మరియు కాస్టింగ్ అల్యూమినియం మిశ్రమలోహం ఉన్నాయి. వీటిని సాధారణంగా టర్బైన్‌లు లేదా గేర్‌ల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు, కానీ వీటి జారే మరియు ఘర్షణ నిరోధక లక్షణాలు పేలవంగా ఉంటాయి. ఇవి కేవలం తేలికపాటి, మధ్యస్థ భారం మరియు తక్కువ-వేగపు గేర్‌లకు మాత్రమే అనుకూలం. అలోహ పదార్థ గేర్‌లను ప్రధానంగా నూనె-రహిత కందన మరియు అధిక విశ్వసనీయత వంటి ప్రత్యేక అవసరాలున్న కొన్ని రంగాలలో ఉపయోగిస్తారు. గృహోపకరణాలు, వైద్య పరికరాలు, ఆహార యంత్రాలు మరియు వస్త్ర యంత్రాలు వంటి తక్కువ కాలుష్య పరిస్థితులున్న రంగాలలో వీటిని వాడతారు.

గేర్ కోటింగ్ పదార్థాలు

ఇంజనీరింగ్ సిరామిక్ పదార్థాలు అధిక బలం మరియు కాఠిన్యం, ముఖ్యంగా అద్భుతమైన ఉష్ణ నిరోధకత, తక్కువ ఉష్ణ వాహకత మరియు ఉష్ణ వ్యాకోచం, అధిక అరుగుదల నిరోధకత మరియు ఆక్సీకరణ నిరోధకత వంటి లక్షణాలతో అత్యంత ఆశాజనకమైన పదార్థాలు. సిరామిక్ పదార్థాలు సహజంగానే ఉష్ణ నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయని మరియు లోహాలతో పోలిస్తే తక్కువ అరుగుదలను కలిగి ఉంటాయని అనేక అధ్యయనాలు నిరూపించాయి. అందువల్ల, అరుగుదల-నిరోధక భాగాల కోసం లోహ పదార్థాలకు బదులుగా సిరామిక్ పదార్థాలను ఉపయోగించడం వల్ల ఘర్షణ ఉపరితలం యొక్క జీవితకాలాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు, అలాగే అధిక ఉష్ణోగ్రత, అధిక అరుగుదల నిరోధకత, బహుళ ప్రయోజనాలు మరియు ఇతర కఠినమైన అవసరాలను తీర్చగలదు. ప్రస్తుతం, ఇంజనీరింగ్ సిరామిక్ పదార్థాలను ఇంజిన్ ఉష్ణ-నిరోధక భాగాలు, యాంత్రిక ప్రసార అరుగుదల భాగాలు, రసాయన పరికరాల తుప్పు-నిరోధక భాగాలు మరియు సీలింగ్ భాగాల తయారీలో ఉపయోగిస్తున్నారు. ఇది సిరామిక్ పదార్థాల విస్తృత అనువర్తన అవకాశాలను ఎక్కువగా సూచిస్తోంది.

జర్మనీ, జపాన్, యునైటెడ్ స్టేట్స్, యునైటెడ్ కింగ్‌డమ్ వంటి అభివృద్ధి చెందిన దేశాలు, ఇంజనీరింగ్ సిరామిక్ పదార్థాల అభివృద్ధికి మరియు అనువర్తనానికి అధిక ప్రాధాన్యతనిస్తూ, ఇంజనీరింగ్ సిరామిక్స్ యొక్క ప్రాసెసింగ్ సిద్ధాంతం మరియు సాంకేతికతను అభివృద్ధి చేయడానికి భారీగా డబ్బు మరియు మానవశక్తిని పెట్టుబడిగా పెడుతున్నాయి. పర్యావరణానికి మరియు మానవ శరీరానికి హాని కలిగించే అవకాశం ఉన్న కందెన మాధ్యమానికి బదులుగా, భాగాల ఉపరితలంపై తగిన పొరను సంశ్లేషణ చేయడానికి PVD సాంకేతికతను ఉపయోగించాలనే ఉద్దేశ్యంతో జర్మనీ “SFB442” అనే కార్యక్రమాన్ని ప్రారంభించింది. జర్మనీలోని PW గోల్డ్ మరియు ఇతరులు, SFB442 నుండి వచ్చిన నిధులను ఉపయోగించి, రోలింగ్ బేరింగ్‌ల ఉపరితలంపై పలుచని పొరలను నిక్షేపించడానికి PVD సాంకేతికతను వర్తింపజేశారు. దీనివల్ల రోలింగ్ బేరింగ్‌ల అరుగుదల నిరోధక పనితీరు గణనీయంగా మెరుగుపడిందని మరియు ఉపరితలంపై నిక్షేపించబడిన పొరలు, ఎక్స్‌ట్రీమ్ ప్రెజర్ యాంటీ-వేర్ సంకలితాల పనితీరును పూర్తిగా భర్తీ చేయగలవని వారు కనుగొన్నారు. జర్మనీలోని జోచిమ్, ఫ్రాంజ్ మరియు ఇతరులు, EP సంకలితాలు కలిగిన కందెనల కంటే మెరుగైన, అద్భుతమైన యాంటీ-ఫెటీగ్ లక్షణాలను ప్రదర్శించే WC/C పొరలను తయారు చేయడానికి PVD సాంకేతికతను ఉపయోగించారు. ఈ ఫలితం కూడా, హానికరమైన సంకలితాలను పూతలతో భర్తీ చేసే అవకాశాన్ని కల్పిస్తుంది. జర్మనీలోని ఆచెన్ టెక్నికల్ యూనివర్శిటీ, ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ మెటీరియల్స్ సైన్స్‌కు చెందిన E. లుగ్‌షైడర్ మరియు ఇతరులు, DFG (జర్మన్ రీసెర్చ్ కమిషన్) నుండి వచ్చిన నిధులతో, 100Cr6 ఉక్కుపై తగిన పొరలను నిక్షేపించిన తర్వాత ఫెటీగ్ నిరోధకతలో గణనీయమైన పెరుగుదలను ప్రదర్శించారు. PVD టెక్నాలజీ. దీనికి అదనంగా, యునైటెడ్ స్టేట్స్ జనరల్ మోటార్స్ తన వోల్వో S80 టర్బో రకం కారు గేర్‌పై అలసట వల్ల ఏర్పడే గుంతల నిరోధకతను మెరుగుపరచడానికి సర్ఫేస్ డిపోజిషన్ ఫిల్మ్‌ను ఉపయోగించడం ప్రారంభించింది; ప్రఖ్యాత టిమ్కెన్ కంపెనీ ES200 అనే పేరుతో గేర్ సర్ఫేస్ ఫిల్మ్‌ను విడుదల చేసింది; జర్మనీలో MAXIT అనే రిజిస్టర్డ్ ట్రేడ్‌మార్క్‌తో గేర్ కోటింగ్ అందుబాటులోకి వచ్చింది; వరుసగా గ్రాఫిట్-iC మరియు డైమన్-iC అనే రిజిస్టర్డ్ ట్రేడ్‌మార్క్‌లతో కూడిన గేర్ కోటింగ్‌లు UKలో కూడా అందుబాటులో ఉన్నాయి.

మెకానికల్ ట్రాన్స్‌మిషన్‌లో ఒక ముఖ్యమైన విడిభాగంగా, గేర్లు పరిశ్రమలో కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి, కాబట్టి గేర్లపై సిరామిక్ పదార్థాల అనువర్తనాన్ని అధ్యయనం చేయడం ఆచరణాత్మకంగా చాలా ముఖ్యమైనది. ప్రస్తుతం, గేర్లకు వర్తించే ఇంజనీరింగ్ సిరామిక్స్ ప్రధానంగా ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి.

1、TiN పూత పొర
1、TiN

అయాన్ కోటింగ్ TiN సిరామిక్ పొర అనేది అధిక కాఠిన్యం, అధిక సంసంజన బలం, తక్కువ ఘర్షణ గుణకం, మంచి తుప్పు నిరోధకత మొదలైన లక్షణాలతో అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే ఉపరితల మార్పు పూతలలో ఒకటి. ఇది వివిధ రంగాలలో, ముఖ్యంగా టూల్ మరియు మోల్డ్ పరిశ్రమలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. గేర్లపై సిరామిక్ కోటింగ్ వాడకాన్ని ప్రభావితం చేసే ప్రధాన కారణం, సిరామిక్ కోటింగ్ మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ మధ్య బంధం ఏర్పడటంలో ఉన్న సమస్య. గేర్ల పని పరిస్థితులు మరియు ప్రభావిత కారకాలు టూల్స్ మరియు మోల్డ్‌ల కంటే చాలా క్లిష్టంగా ఉంటాయి కాబట్టి, గేర్ ఉపరితల చికిత్స కోసం కేవలం TiN కోటింగ్‌ను మాత్రమే ఉపయోగించడం చాలా పరిమితం చేయబడింది. సిరామిక్ కోటింగ్‌కు అధిక కాఠిన్యం, తక్కువ ఘర్షణ గుణకం మరియు తుప్పు నిరోధకత వంటి ప్రయోజనాలు ఉన్నప్పటికీ, ఇది పెళుసుగా ఉంటుంది మరియు మందమైన పూతను పొందడం కష్టం. కాబట్టి, దాని లక్షణాలను ప్రదర్శించడానికి, కోటింగ్‌కు మద్దతుగా అధిక కాఠిన్యం మరియు అధిక బలం గల సబ్‌స్ట్రేట్ అవసరం. అందువల్ల, సిరామిక్ కోటింగ్ ఎక్కువగా కార్బైడ్ మరియు హై-స్పీడ్ స్టీల్ ఉపరితలాల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. సిరామిక్ పదార్థంతో పోలిస్తే గేర్ పదార్థం మృదువుగా ఉంటుంది, మరియు ఆధార పదార్థం (సబ్‌స్ట్రేట్) మరియు పూత యొక్క స్వభావాల మధ్య వ్యత్యాసం ఎక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల, పూత మరియు ఆధార పదార్థం యొక్క కలయిక బలహీనంగా ఉంటుంది, మరియు పూతకు తగినంత మద్దతు లభించదు. దీనివల్ల, వినియోగ ప్రక్రియలో పూత సులభంగా ఊడిపోతుంది. ఇది సిరామిక్ పూత యొక్క ప్రయోజనాలను అందించలేకపోవడమే కాకుండా, ఊడిపోయిన సిరామిక్ పూత కణాలు గేర్‌పై రాపిడి అరుగుదలను కలిగిస్తాయి, ఇది గేర్ యొక్క అరుగుదల నష్టాన్ని వేగవంతం చేస్తుంది. సిరామిక్ మరియు ఆధార పదార్థం మధ్య బంధాన్ని మెరుగుపరచడానికి మిశ్రమ ఉపరితల చికిత్స సాంకేతికతను ఉపయోగించడం ప్రస్తుత పరిష్కారం. మిశ్రమ ఉపరితల చికిత్స సాంకేతికత అంటే, భౌతిక ఆవిరి నిక్షేపణ (ఫిజికల్ వేపర్ డిపోజిషన్) పూత మరియు ఇతర ఉపరితల చికిత్స ప్రక్రియలు లేదా పూతల కలయిక. దీనిలో, ఒకే ఉపరితల చికిత్స ప్రక్రియ ద్వారా సాధించలేని మిశ్రమ యాంత్రిక లక్షణాలను పొందడానికి, రెండు వేర్వేరు ఉపరితలాలు/ఉప ఉపరితలాలను ఉపయోగించి ఆధార పదార్థం యొక్క ఉపరితలాన్ని సవరిస్తారు. అయాన్ నైట్రైడింగ్ మరియు PVD ద్వారా నిక్షేపించబడిన TiN మిశ్రమ పూత, అత్యంత పరిశోధించబడిన మిశ్రమ పూతలలో ఒకటి. ప్లాస్మా నైట్రైడింగ్ ఆధార పదార్థం మరియు TiN సిరామిక్ మిశ్రమ పూత మధ్య బలమైన బంధం ఉంటుంది మరియు అరుగుదల నిరోధకత గణనీయంగా మెరుగుపడుతుంది.

అద్భుతమైన అరుగుదల నిరోధకత మరియు ఫిల్మ్ బేస్ బాండింగ్‌తో కూడిన TiN ఫిల్మ్ పొర యొక్క సరైన మందం సుమారు 3~4μm ఉంటుంది. ఫిల్మ్ పొర మందం 2μm కంటే తక్కువగా ఉంటే, అరుగుదల నిరోధకత గణనీయంగా మెరుగుపడదు. ఫిల్మ్ పొర మందం 5μm కంటే ఎక్కువగా ఉంటే, ఫిల్మ్ బేస్ బాండింగ్ తగ్గుతుంది.

2. బహుళ-పొర, బహుళ-భాగాల TiN పూత

TiN పూతల క్రమమైన మరియు విస్తృతమైన అనువర్తనంతో, TiN పూతలను ఎలా మెరుగుపరచాలి మరియు వృద్ధి చేయాలి అనే దానిపై పరిశోధనలు అంతకంతకూ పెరుగుతున్నాయి. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, Ti-CN, Ti-CNB, Ti-Al-N, Ti-BN, (Tix,Cr1-x)N, TiN/Al2O3 మొదలైన బైనరీ TiN పూతల ఆధారంగా బహుళ-భాగాల పూతలు మరియు బహుళపొరల పూతలు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి. TiN పూతలకు Al మరియు Si వంటి మూలకాలను జోడించడం ద్వారా, పూతల యొక్క అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఆక్సీకరణ నిరోధకత మరియు కాఠిన్యాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు, అయితే B వంటి మూలకాలను జోడించడం ద్వారా పూతల యొక్క కాఠిన్యం మరియు సంసంజన బలాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు.

బహుళ-భాగాల కూర్పు యొక్క సంక్లిష్టత కారణంగా, ఈ అధ్యయనంలో అనేక వివాదాలు ఉన్నాయి. (Tix,Cr1-x)N బహుళ-భాగాల పూతల అధ్యయనంలో, పరిశోధన ఫలితాలలో పెద్ద వివాదం ఉంది. కొంతమంది (Tix,Cr1-x)N పూతలు TiN ఆధారంగా ఉంటాయని, మరియు Cr ఒక ప్రత్యేక CrN దశగా కాకుండా, TiN డాట్ మ్యాట్రిక్స్‌లో ప్రత్యామ్నాయ ఘన ద్రావణం రూపంలో మాత్రమే ఉండగలదని నమ్ముతారు. ఇతర అధ్యయనాలు (Tix,Cr1-x)N పూతలలో Ti పరమాణువులను నేరుగా భర్తీ చేసే Cr పరమాణువుల సంఖ్య పరిమితంగా ఉంటుందని, మరియు మిగిలిన Cr సింగిలెట్ స్థితిలో ఉంటుందని లేదా N తో సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుందని చూపిస్తున్నాయి. ప్రయోగాత్మక ఫలితాలు పూతకు Cr ను జోడించడం వలన ఉపరితల కణ పరిమాణం తగ్గి, కాఠిన్యం పెరుగుతుందని, మరియు Cr ద్రవ్యరాశి శాతం 31% కి చేరినప్పుడు పూత యొక్క కాఠిన్యం దాని గరిష్ట విలువకు చేరుకుంటుందని, కానీ పూత యొక్క అంతర్గత ఒత్తిడి కూడా దాని గరిష్ట విలువకు చేరుకుంటుందని చూపిస్తున్నాయి.

3. ఇతర పూత పొర

సాధారణంగా ఉపయోగించే TiN పూతలకు అదనంగా, గేర్ ఉపరితలాన్ని బలోపేతం చేయడానికి అనేక రకాల ఇంజనీరింగ్ సిరామిక్‌లను ఉపయోగిస్తారు.

(1) జపాన్‌కు చెందిన Y. టెరాచి మరియు ఇతరులు ఆవిరి నిక్షేపణ పద్ధతి ద్వారా నిక్షేపించబడిన టైటానియం కార్బైడ్ లేదా టైటానియం నైట్రైడ్ సిరామిక్ గేర్‌ల ఘర్షణ అరుగుదల నిరోధకతను అధ్యయనం చేశారు. పూత వేయడానికి ముందు, గేర్‌లను కార్బరైజ్ చేసి, పాలిష్ చేసి, సుమారు HV720 ఉపరితల కాఠిన్యం మరియు 2.4 μm ఉపరితల గరుకుదనాన్ని సాధించారు. సిరామిక్ పూతలను టైటానియం కార్బైడ్ కోసం రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (CVD) ద్వారా మరియు టైటానియం నైట్రైడ్ కోసం భౌతిక ఆవిరి నిక్షేపణ (PVD) ద్వారా, సుమారు 2 μm సిరామిక్ ఫిల్మ్ మందంతో తయారు చేశారు. వరుసగా నూనె మరియు పొడి ఘర్షణ సమక్షంలో ఘర్షణ అరుగుదల లక్షణాలను పరిశోధించారు. సిరామిక్‌తో పూత వేసిన తర్వాత గేర్ వైస్ యొక్క గాలింగ్ నిరోధకత మరియు గీతల నిరోధకత గణనీయంగా మెరుగుపడ్డాయని కనుగొనబడింది.

(2) పరివర్తన పొరగా Ni-P ను ముందుగా పూత పూసి, ఆపై TiN ను నిక్షేపించడం ద్వారా రసాయనికంగా పూత పూసిన Ni-P మరియు TiN యొక్క మిశ్రమ పూతను తయారు చేశారు. ఈ మిశ్రమ పూత యొక్క ఉపరితల కాఠిన్యం కొంతవరకు మెరుగుపడిందని, మరియు పూత సబ్‌స్ట్రేట్‌తో మెరుగ్గా బంధించబడి, మంచి అరుగుదల నిరోధకతను కలిగి ఉందని అధ్యయనం చూపిస్తుంది.

(3) WC/C, B4C సన్నని పొర
జపాన్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీ, మెకానికల్ ఇంజనీరింగ్ విభాగానికి చెందిన ఎం. మురకావా మరియు ఇతరులు, గేర్ల ఉపరితలంపై WC/C పలుచని పొరను పూయడానికి PVD సాంకేతికతను ఉపయోగించారు, మరియు నూనె రహిత కందన పరిస్థితులలో దీని సేవా జీవితం, సాధారణ క్వెంచెడ్ మరియు గ్రౌండ్ గేర్ల కంటే మూడు రెట్లు ఎక్కువగా ఉంది. ఫ్రాంజ్ జె మరియు ఇతరులు, FEZ-A మరియు FEZ-C గేర్ల ఉపరితలంపై WC/C మరియు B4C పలుచని పొరను పూయడానికి PVD సాంకేతికతను ఉపయోగించారు, మరియు ఈ ప్రయోగం PVD పూత గేర్ ఘర్షణను గణనీయంగా తగ్గించిందని, గేర్‌ను హాట్ గ్లూయింగ్ లేదా గ్లూయింగ్‌కు తక్కువ అవకాశం ఉండేలా చేసిందని, మరియు గేర్ యొక్క భారాన్ని మోసే సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరిచిందని చూపించింది.

(4) CrN సినిమాలు
CrN ఫిల్మ్‌లు అధిక కాఠిన్యం కలిగి ఉండటంలో TiN ఫిల్మ్‌లను పోలి ఉంటాయి, మరియు CrN ఫిల్మ్‌లు TiN కంటే అధిక ఉష్ణోగ్రత ఆక్సీకరణకు ఎక్కువ నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి, మెరుగైన తుప్పు నిరోధకతను, TiN ఫిల్మ్‌ల కంటే తక్కువ అంతర్గత ఒత్తిడిని మరియు సాపేక్షంగా మెరుగైన దృఢత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయి. చెన్ లింగ్ మరియు ఇతరులు HSS ఉపరితలంపై అద్భుతమైన ఫిల్మ్-ఆధారిత బంధంతో ఒక అరుగుదల-నిరోధక TiAlCrN/CrN మిశ్రమ ఫిల్మ్‌ను తయారు చేశారు, మరియు బహుళపొరల ఫిల్మ్ యొక్క డిస్లోకేషన్ స్టాకింగ్ సిద్ధాంతాన్ని కూడా ప్రతిపాదించారు, దీని ప్రకారం రెండు పొరల మధ్య డిస్లోకేషన్ శక్తి వ్యత్యాసం ఎక్కువగా ఉంటే, ఒక పొరలో ఏర్పడే డిస్లోకేషన్ దాని ఇంటర్‌ఫేస్‌ను దాటి మరొక పొరలోకి వెళ్లడం కష్టమవుతుంది, తద్వారా ఇంటర్‌ఫేస్ వద్ద డిస్లోకేషన్ స్టాకింగ్ ఏర్పడి పదార్థాన్ని బలోపేతం చేసే పాత్రను పోషిస్తుంది. ఝోంగ్ బిన్ మరియు ఇతరులు CrNx ఫిల్మ్‌ల యొక్క దశ నిర్మాణం మరియు ఘర్షణ అరుగుదల లక్షణాలపై నత్రజని పరిమాణం యొక్క ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేశారు, మరియు ఈ అధ్యయనం ప్రకారం N2 పరిమాణం పెరిగేకొద్దీ ఫిల్మ్‌లలోని Cr2N (211) వివర్తన శిఖరం క్రమంగా బలహీనపడి, CrN (220) శిఖరం క్రమంగా బలపడిందని, ఫిల్మ్ ఉపరితలంపై పెద్ద కణాలు క్రమంగా తగ్గి ఉపరితలం చదునుగా మారే ధోరణిని చూపించిందని వెల్లడైంది. N2 ఏరేషన్ 25 ml/min (టార్గెట్ సోర్స్ ఆర్క్ కరెంట్ 75 A, నెగటివ్ ప్రెజర్ 100V) ఉన్నప్పుడు, డిపాజిట్ చేయబడిన CrN ఫిల్మ్ మంచి ఉపరితల నాణ్యత, మంచి కాఠిన్యం మరియు అద్భుతమైన వేర్ రెసిస్టెన్స్‌ను కలిగి ఉంటుంది.

(5) సూపర్ హార్డ్ ఫిల్మ్
సూపర్‌హార్డ్ ఫిల్మ్ అనేది 40GPa కంటే ఎక్కువ కాఠిన్యం, అద్భుతమైన అరుగుదల నిరోధకత, అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత, తక్కువ ఘర్షణ గుణకం మరియు తక్కువ ఉష్ణ వ్యాకోచ గుణకం కలిగిన ఒక ఘన ఫిల్మ్. ఇది ప్రధానంగా అమార్ఫస్ డైమండ్ ఫిల్మ్ మరియు CN ఫిల్మ్. అమార్ఫస్ డైమండ్ ఫిల్మ్‌లు అమార్ఫస్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి, వీటికి దీర్ఘ-శ్రేణి క్రమబద్ధమైన నిర్మాణం ఉండదు మరియు అధిక సంఖ్యలో CC టెట్రాహెడ్రల్ బంధాలను కలిగి ఉంటాయి, కాబట్టి వీటిని టెట్రాహెడ్రల్ అమార్ఫస్ కార్బన్ ఫిల్మ్‌లు అని కూడా పిలుస్తారు. ఒక రకమైన అమార్ఫస్ కార్బన్ ఫిల్మ్ అయిన డైమండ్-లైక్ కోటింగ్ (DLC), అధిక ఉష్ణ వాహకత, అధిక కాఠిన్యం, అధిక స్థితిస్థాపక గుణకం, తక్కువ ఉష్ణ వ్యాకోచ గుణకం, మంచి రసాయన స్థిరత్వం, మంచి అరుగుదల నిరోధకత మరియు తక్కువ ఘర్షణ గుణకం వంటి వజ్రంతో సమానమైన అనేక అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. గేర్ ఉపరితలాలపై డైమండ్-లైక్ ఫిల్మ్‌లను పూయడం వల్ల సేవా జీవితాన్ని 6 రెట్లు పొడిగించవచ్చని మరియు అలసట నిరోధకతను గణనీయంగా మెరుగుపరచవచ్చని నిరూపించబడింది. CN ఫిల్మ్‌లు, వీటిని అమార్ఫస్ కార్బన్-నైట్రోజన్ ఫిల్మ్‌లు అని కూడా పిలుస్తారు, ఇవి β-Si3N4 సమయోజనీయ సమ్మేళనాల స్ఫటిక నిర్మాణాన్ని పోలి ఉంటాయి మరియు వీటిని β-C3N4 అని కూడా పిలుస్తారు. లియు మరియు కోహెన్ తదితరులు. ఫస్ట్-నేచర్ ప్రిన్సిపల్ నుండి సూడోపొటెన్షియల్ బ్యాండ్ గణనలను ఉపయోగించి కఠినమైన సైద్ధాంతిక గణనలను నిర్వహించగా, β-C3N4 అధిక బంధన శక్తిని, స్థిరమైన యాంత్రిక నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉందని, కనీసం ఒక ఉప-స్థిర స్థితి ఉండగలదని మరియు దాని స్థితిస్థాపక గుణకం వజ్రంతో పోల్చదగినదని నిర్ధారించబడింది. ఇది మంచి లక్షణాలతో పదార్థం యొక్క ఉపరితల కాఠిన్యం మరియు అరుగుదల నిరోధకతను సమర్థవంతంగా మెరుగుపరుస్తుంది మరియు ఘర్షణ గుణకాన్ని తగ్గిస్తుంది.

(6) ఇతర మిశ్రమ లోహ అరుగుదల నిరోధక పూత పొర
గేర్‌లకు కొన్ని మిశ్రమలోహ అరుగుదల-నిరోధక పూతలను పూయడానికి కూడా ప్రయత్నాలు జరిగాయి. ఉదాహరణకు, 45# స్టీల్ గేర్‌ల పంటి ఉపరితలంపై Ni-P-Co మిశ్రమలోహ పొరను పూయడం ద్వారా అతి సూక్ష్మ రేణువుల నిర్మాణాన్ని పొందవచ్చు, ఇది గేర్ జీవితకాలాన్ని 1.144 నుండి 1.533 రెట్ల వరకు పొడిగించగలదు. అలాగే, Cu-Cr-P మిశ్రమలోహ కాస్ట్ ఐరన్ గేర్ యొక్క బలాన్ని మెరుగుపరచడానికి దాని పంటి ఉపరితలంపై Cu లోహపు పొర మరియు Ni-W మిశ్రమలోహ పూతను పూయడంపై కూడా అధ్యయనం జరిగింది; పూత లేని గేర్‌తో పోలిస్తే అరుగుదల నిరోధకతను 4 నుండి 6 రెట్లు మెరుగుపరచడానికి HT250 కాస్ట్ ఐరన్ గేర్ యొక్క పంటి ఉపరితలంపై Ni-W మరియు Ni-Co మిశ్రమలోహ పూతను పూయడంపై కూడా అధ్యయనం జరిగింది.