تأثیرعملیات حرارتی و توزیع نانو ذرات کاربید بور بر مقاومت به خوردگی و سایش پوشش الکترولس دولایه Ni-P/Ni-B-B4C

محورهای موضوعی : خوردگی و حفاظت مواد

محسن رضاقلی زاده ¹ (دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد)
اعظم حیذری ² (دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد)
احمد ساعتچی ³ (دانشگاه صنعتی اصفهان)

تاریخ دریافت : 1394/05/19 تاریخ پذیرش : 1394/09/30 تاریخ انتشار : 1394/09/01

کلید واژه: کاربید بور, خوردگی, مقاومت به سایش, پوشش الکترولس, عملیات حرارتی,

چکیده مقاله :

در این تحقیق به بررسی تأثیر عملیات حرارتی بر روی مقاومت به سایش پوشش الکترولس دولایه کامپوزیتی Ni-P/Ni-B-B4C پرداخته شده است. به این منظور، ابتدا پوشش الکترولس نیکل– فسفر با ضخامت 15 میکرون و سپس پوشش الکترولس Ni-B-B4C با ضخامت مشابه روی سطح نمونه هایی از جنس فولاد Ck45 اعمال شد. جهت ارزیابی خواص پوشش دولایه Ni-P/Ni-B-B4C، پوشش های دولایه نیکل-فسفر/ نیکل- بور با ضخامت یکسان و تک لایه نیکل- بور با ضخامت30 میکرون ایجاد و با این پوشش مقایسه شدند. نقش لایه الکترولس نیکل- فسفر ایجاد شده در پوشش دولایه توسط آزمون پلاریزاسیون تافل بررسی شد. نمونه های پوشش داده شده تحت عملیات حرارتی به مدت یک ساعت در دمای 400 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. تأثیر عملیات حرارتی بر مرفولوژی، تغییرات ساختاری و رفتار سایشی پوشش ها با انجام آزمون های میکروسکوپ الکترونی روبشی، تفرق اشعه ایکس و نیز آزمون سایش پین بر روی دیسک در دمای محیط مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمون ها نشان داد که حضور لایه الکترولس نیکل- فسفر و توزیع ذراتB4C 1در لایهNi-B باعث بهبود مقاومت به خوردگی پوشش دولایه Ni-P/Ni-B-B4C شده است. همچنین توزیع ذرات B4C درلایه Ni-B و عملیات حرارتی که باعث تغییر ساختار پوشش از نیمه آمورف به نانوکریستالی و ایجاد فاز سخت Ni3B شده است، مقاومت به سایش پوشش را افزایش داد. ایجاد پوشش الکترولس دولایه Ni-P/Ni-B-B4C روی فولاد ساده کربنی Ck45 با توجه به بهبود همزمان مقاومت به سایش و خوردگی می تواند کاربردهای این فولاد را گسترش دهد.

منابع و مأخذ:

 

[1]     J. P. Ge, R. X. Che & X. Z. Wang, “Structure and properties of electrolessNi–P–B4C composite coatings”, Plat. Surf.Finish, Vol. 85, pp. 69–73, 1998.

 

[2]     R. Tenno, “Electroless Nickel Plating”, Finishing Publications LTD, Stevenage, Hertfordshire, England, 1991.

 

[3]     W. Riedel, “Electroless Nickel Plating”, ASM International, Metals Park, Ohio, USA, 1991.

 

[4]     G. O. Mallory, J. B. Hajdu, “Electroless Plating-Fundamentals and Applications”, reprint ed., AESF, New York, 2002.

 

[5]     M. Alishahi, S. M. Monirvaghefi, A. Saatchi & S. M. Hosseini, “The effect of carbon nanotubes on the corrosion and tribological behavior ofelectroless Ni–P–CNT composite coating”, Applied Surface Science, Vol. 258, pp. 2439– 2446, 2012.

 

[6]     M. Ebrahimian-Hosseinabadi, K. Azari-Dorcheh & S. M. Monirvaghefi, “Wear behavior of electroless Ni–P–B4C composite coatings”, Wear, Vol. 260, pp. 123–127, 2006.

[7]     C. K. Chen, H. M. Feng, H. C. Lin & M. H. Hon, “The effect of heat treatment on the microstructure of electroless Ni–B coatings ”, Thin Solid Films, Vol. 416, pp. 31–37, 2002.

 

[8]     Z. Abdel Hamid & H. B. Hassan, “Influence of deposition temperature and heat treatment on the performance ofelectroless Ni–B films”, Surface & Coatings Technology, Vol. 205, pp. 2348–2354, 2010.

 

[9]     ASM Internatonal Handbook: Alloy Phase Diagrams, 9ed, ASM International, Vol. 3, pp. 1216-1221, 1994.

 

[10] T. Biestek, “Electroless Nickel Coatings: Testing of Corrosion and Wear Resistance”, Galvanotechnic, Vol. 88, No. 5, pp. 1488-1494, 1997.