نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی
نویسندگان
1 گروه مهندسی مواد، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران
2 گروه مهندسی مواد ومتالورژی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، کرج ، ایران
3 گروه مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیر کبیر، تهران، ایران
4 دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان، ایران
5 شرکت آبکاری نوین کاران، نجف آباد، اصفهان، ایران
چکیده
در تحقیق حاضر به منظور افزایش مقاومت به سایش و سختی سطحی آلیاژ Ni-Br-Al از فرآیند پوشش دهی آبکاری الکترولس جهت ایجاد پوشش نیکل- بور استفاده شد. بررسی های ریزساختاری به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و تفرق پرتو ایکس (XRD) نشان داد که پوشش نیکل– بور به طور یکنواخت با ساختار کاملا آمورف و ضخامت حدود هفت میکرومتر و مورفولوژی گل کلمی روی زیرلایه تشکیل گردید. پوشش حاصل با سختی 788 (Hv50)، سختی زیرلایه را حدود 40% افزایش داد. برای افزایش سختی، نمونه های پوشش داده شده در سه دمای 310، 410 و 510 درجه سانتیگراد به مدت 70 دقیقه عملیات حرارتی شدند. پس از عملیات حرارتی، سختی نمونه ها تا (Hv50) 1365[W11] افزایش یافت. با افزایش دمای عملیات حرارتی از 410 درجه سانتیگراد به بالا سختی نمونه ها کاهش پیدا کرد. نتایج XRD نشان داد که در دمای 310 درجه سانتی گراد همچنان ساختار پوشش به طور آمورف حفظ می گردد و در دماهای 410 و 510 سانتی گراد، ساختار کاملا بلوری ایجاد شد. همچنین آنالیز XRD تشکیل رسوبات Ni2B و Ni3B در نمونه ها پس از عملیات حرارتی را نشان داد. مطابق نتایج آزمون سایش پین روی دیسک نیز، بیشترین مقاومت در برابر سایش مربوط به نمونه پوشش دهی و عملیات حرارتی شده در دمای 410 درجه سانتی گراد بود.
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
The Effect of Heat Treatment Temperature on Wear Resistance of Ni-B Coating on the C63200 Alloy Applied by Electroless Process
نویسندگان [English]
- Yazdan Shajari 1
- Zahra Sadat Seyedraoufi 2
- Danial Momen Baghdad Abad 3
- Hosein Shamakhi 4
- Mehdi Hosseini Najaf Abadi 5
1 Department of Material Engineering, Materials and Energy Research Center, Karaj, Iran.
2 Department of Materials Engineering, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, Iran
3 Department of Mining and Metallurgical Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
4 Materials Engineering Department, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
5 Novin Karan Plating, Najaf Abad, Isfahan, Iran
چکیده [English]
In the present study, in order to increase the wear resistance and surface hardness of Ni-Br-Al alloy, coating process of electroless plating was used to make nickel-boron coating. Microstructural investigations by field emission scanning electron microscope (FESEM) and X-ray diffraction (XRD) showed that the nickel-boron coating was uniformly formed with completely amorphous structure, thickness of about 7 µm, and the cauliflower morphology on the substrate. The resulting coating with a hardness of 788 (Hv50) increased the hardness of the substrate by about 40%. To increase the hardness, the coated samples were heat treated at three temperatures of 310, 410, and 510°C for 70 minutes. After the heat treatment, the hardness of the samples increased to 1365 (Hv). By increasing the temperature of the heat treatment from 410°C, the hardness of the samples decreased. XRD results showed that at 310°C temperature, the coating structure was maintained amorphous and at temperatures of 410 and 510 °C, a completely crystalline structure was created. Also, XRD analysis showed the formation of Ni2B and Ni3B precipitates in samples after the heat treatment. According to results of the wear test on the disk, the highest wear resistance was related to the sample coated and heat treated at 410 °C temperature.
کلیدواژهها [English]
- Ni-Br-Al Alloy
- Electroless Ni-B
- Heat Treatment
- Hardness
- Wear