پديد آورنده :
قريشي، عباس
عنوان :
بررسي فرآيند و تأثير پارامترهاي مؤثر بر خواص پوشش‌هاي كامپوزيتي الكترولس نيكل- فسفرحاوي ذرات اكسيد سيليسيم بر زيرلايه فولاد CK45
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي، انتخاب و روش ساخت مواد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، 68ص،: مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمود منيرواقفي، علي شفيعي
توصيفگر ها :
الكترولس نيكل- فسفر , پوشش كامپوزيتي , ميكرو ذرات اكسيد سيليسيم(SiO2) , سختي , سايش , خوردگي
استاد داور :
رحمت اله عمادي، مهدي عليزاده
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/01/31
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/01/31
چكيده فارسي :
پوشش دهي الكترولس نيكل- فسفر ازجمله روش‌هايي در مهندسي سطح است كه در آن پوشش پس از اجرا به لحاظ تربيولوژي به‌سختي بالا، ضريب اصطكاك كم، يكنواختي در ضخامت، چسبندگي خوب وخواص سايشي مطلوب دست مي‌يابد. در اين مطالعه پوشش الكترولس Ni-P و پوشش الكترولس كامپوزيتي Ni-P حاوي ذرات SiO2 با مقادير مختلف پنج الي ده گرم بر ليتر در حمام بر روي نمونه‌هايي از جنس فولاد CK45 به ضخامت پوشش 30 ميكرومتري اعمال شد و اثر مشخصه‌هاي حمام در محدوده دمايي 80 الي90 درجه سانتي‌گراد، pH 5/4 الي 5/5، سرعت هم زدن 250 الي 500 دور بر دقيقه و عمليات حرارتي به مدت 1 ساعت در محدوده دمايي 200 الي 500 درجه سانتي‌گراد بر خواص پوشش بررسي گرديد. سپس نمونه‌هاي بهينه ازنظر سختي پوشش انتخاب گرديد. پس‌ازانتخاب نمونه‌هاي بهينه به‌منظور بررسي مقاومت به سايش و مقاومت به خوردگي تحت آزمايش‌هاي سايش و خوردگي قرار گرفت. در مطالعات سايش نمونه‌ها با پوشش كامپوزيتي SiO2 در تماس با فولاد در مسافت‌هاي حدود 200 متر تحت بار يك كيلوگرم مورد مطالعه و بررسي قرار گرفت . از طرفي مطالعات خوردگي با استفاده از آزمون پلاريزاسيون تافل در محلول سدم كلرايد 5/3 درصد وزني انجام گرفت. براي انجام اين مطالعات به‌منظور بررسي خواص، مورفولوژي و ساختار پوشش از دستگاه ميكرو سختي سنجي، ميكروسكوپ نوري، آناليز EDX، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و پراش پرتوايكس(XRD) استفاده شد.گرچه پوشش الكترولس Ni-P باعث افزايش حدود دو برابري سختي و افزايش حدود 80 درصدي مقاومت به سايش نسبت به فلز پايه بدون پوشش شد، ولي با افزودن ذرات اكسيد سيليسيم به ميزان پنج و ده گرم به حمام الكترولس، به ترتيب باعث افزايش سختي به ميزان حدود 20 و 30 درصد و افزايش مقاومت به سايش به ميزان حدود 30 و50 درصد نسبت به حالت بدون ذرات اكسيد سيليسيم گرديد. انجام عمليات حرارتي به علت ايجاد ساختار كريستالي، باعث افزايش سختي و مقاومت به سايش به ترتيب به ميزان حدود 20 و 30 درصد براي پوشش Ni-P و افزايش حدود 40 درصدي سختي و مقاومت به سايش در پوشش حاوي ذرات اكسيد سيليسيم در حمام، گرديد. پوشش‌هاي كامپوزيتي Ni-P-SiO2 نسبت به پوشش Ni-P مقاومت به خوردگي بهتري را از خود نشان داد كه به نظر مي‌‍رسد به علت كاهش منطقه مستعد فلزي باشد. ضمن آنكه با افزايش ميزان اكسيد سيليسيم از پنج به ده گرم بر ليتر در حمام، به علت افزايش احتمال آگلومره شدن كاهش مقاومت به خوردگي پوشش را نشان داد.
چكيده انگليسي :
Electroless Nickel-Phosphorus coating is one of the methods in surface engineering in which the coating achieves high hardness, low friction coefficient, uniformity in thickness, good adhesion, and desirable abrasion properties after application. In this study, Ni-P electroless coating and Ni-P composite electroless coating containing SiO2 particles with different amounts of five to ten g / l in the bath were applied on samples of CK45 steel with a coating thickness of 30 μm and the effect of bath characteristics in the temperature range 80-90 ° C, pH 4.5 to 5.5, stirring speed 250-500 rpm and heat treatment for 1 hour in the temperature range of 200-500 ° C on the properties of the coating were investigated. Then the optimal samples were selected in terms of coating hardness. After selecting the optimal samples to test for wear resistance and corrosion resistance, it was subjected to wear and corrosion tests. In wear studies, samples with SiO2 composite coating in contact with steel at distances of about 200 meters under a load of one kilogram were studied. On the other hand, corrosion studies were performed using TOEFL polarization test. Micro hardness device, optical microscopy, EDX analysis, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) were used to evaluate the properties, morphology and structure of the coating. Although Ni-P electroless coating increased the hardness by about twice and increased the wear resistance by about 80% compared to the base metal without coating, adding five and ten grams of silicon oxide particles to the electroless bath increased the hardness, respectively The amount was about 20 and 30% and the increase in wear resistance was about 30 and 50% compared to the state without silicon oxide particles. Heat treatment due to the crystalline structure increased the hardness and wear resistance by respectively about 20 and 30% for Ni-P coating, and increased the hardness and wear resistance by about 40% in the coating containing silicon oxide particles in the bath. Ni-P-SiO2 composite coatings showed better corrosion resistance than Ni-P coatings. Also, by increasing the amount of silicon oxide from five to ten mg / l in the bath, the corrosion resistance should be reduced due to the increased possibility of agglomeration.
استاد راهنما :
محمود منيرواقفي، علي شفيعي
استاد داور :
رحمت اله عمادي، مهدي عليزاده
