من الأخاديد أحادية الاتجاه إلى الأخاديد العمودية: آليات التآكل المدارة بالاتجاه لطلاءات TiN

تستخدم تقنية تهيئة سطح الليزر (LST) على نطاق واسع لتعزيز استقرار الاحتكاك ومقاومة التآكل للطلاءات الصلبة؛ ومع ذلك، تظل دور اتجاه الأخدود، وخاصة تركيبات الاتجاهات، موضع جدل. هنا، يتم دراسة سلوك طلاءات TiN التي تم ترسيبها على ركائز فولاذ غير قابل للصدأ مُهيأة بالليزر باستخدام ثلاثة تكوينات تمثيلية للأخاديد: متوازية (PT)، عمودية (VT)، وعمودية (OT). تم إجراء تجارب انزلاق جاف مقترنة مع تحليل إجهاد العناصر النهائية لتوضيح التطور المترابط للاحتكاك، وتدهور السطح، والإجهاد السطحي. تُظهر النتائج أن PT تظهر عدم استقرار احتكاكي ملحوظ مصحوبًا بتدهور الطلاء، بينما تحتفظ VT باحتكاك مستقر نسبيًا لكن تعاني من أكبر فقدان للمواد. بالمقابل، تحقق OT استجابة احتكاكية أكثر استقرارًا وأقل تآكلًا، حيث تم تقليل معاملات الاحتكاك المتوسطة بنسبة 36% و29% Rates التآكل خفضت بنسبة 62% و76% مقارنة بـ PT و VT على التوالي. يكشف تحليل آلية التآكل أن PT تهيمن عليها تشبع الحطام وتراكم الإجهاد الطولي، بينما تهيمن VT على القطع الدقيقة المحلية والتآكل الحدي، بينما يعوق OT بفعالية هذه أنماط الفشل من خلال إزالة الحطام المنسقة وإعادة توزيع الإجهاد. تقدم هذه النتائج تفسيرًا آليًا موحدًا للسلوكيات التآكلية المتناقضة لاتجاهات الأخاديد المختلفة وتحدد التهيئة العمودية كاستراتيجية فعالة لتحقيق أداء تآكلي مستقر ودائم تحت ظروف الانزلاق الجاف.