ساخت و مشخصه یابی پوشش‌های نانوکامپوزیتی الکترولس Ni-P-ZrO2-TiO2 اعمال شده بر زیر لایه فولادی

Abstract

در این پژوهش، اثر ذرات ZrO2 و TiO2 بر رفتار سایشی و سختی پوشش‌های Ni-P ایجادشده روی فولاد st37 به روش آبکاری الکترولس بررسی شد. بدین منظور ابتدا پوشش‌های کامپوزیتی Ni-P-ZrO2 در پنج غلظت متفاوت 1 تا 5 گرم بر لیتر ذره ZrO2 رسوب داده شد و پس از بررسی بهترین نمونه ازلحاظ سختی، تأثیر ذرات TiO2 در پنج غلظت 1 تا 5 گرم بر لیتر تقویت‌کننده در کنار ذرات ZrO2، بررسی گردید. تمام پوشش‌ها به مدت 1 ساعت در دمای 400 درجه سانتی‌گراد عملیات حرارتی شدند. مقاومت به سایش و ضریب اصطکاک پوشش‌ها با آزمون پین روی دیسک مورد ارزیابی قرار گرفت. سطح و مقطع پوشش‌ها و هم‌چنین سطوح سایش با استفاده از میکروسکوپ الکترون روبشی (SEM) مجهز به EDS موردبررسی قرار گرفت. آزمون پراش پرتوایکس (XRD) نیز برای بررسی هم‌نشست ذرات تقویت‌کننده و تغییرات فازی در پوشش انجام شد. نتایج نشان داد که عملیات حرارتی منجر به افزایش زبری پوشش می‌شود. مشخص شد که افزایش غلظت ذرات ZrO2 در حمام از g/l 1 به g/l 3 منجر به بهبود سختی پوشش شده و استفاده از TiO2 تا g/l 2 در کنار ZrO2 منجر به بهبود سختی پوشش Ni-P-ZrO2 خواهد شد، به‌طوری‌که سختی از 702 ویکرز در نمونه Ni-P-ZrO2(3g/l) به 813 ویکرز در نمونه Ni-P-ZrO2(3g/l)-TiO2 (2 g/l) افزایش می‌یابد. نتایج همچنین نشان داد که پوشش کامپوزیتی Ni-P-ZrO2(3g/l)-TiO2 (2 g/l) عملیات حرارتی شده دارای بالاترین ضریب اصطکاک می‌باشد.

Keywords

• الکترولس نیکل
• پوشش کامپوزیتی ni-p-zro2-tio2
• زیرکونیا
• تیتانیا
• سختی