اعمال پوشش نانو كامپوزيتي Ni-B-Zro2 به روش الكترولس بر روي فولاد CK45 و بررسي خواص تريبولوژيكي آن

Applying Nanocomposite Ni-B-ZrO2 Coating By Electroless Method on Steel CK45 and Study its Tribological Properties

پوشش الكترولس نيكل – بور معمولاً به دليل مقاومت به سايش و خوردگي خوبي كه دارد مورد توجه است. الكترولس نيكل – بور از طريق احيا شيميايي كنترل شده يون نيكل روي سطح كاتاليتيك ايجاد مي گردد و تا وقتي كه سطح با محلول در تماس است واكنش ادامه مي يابد. در اين پژوهش پوشش نانو كامپوزيتيNi-B-ZrO2 با افزودن 4 گرم بر ليتر نانو ذرات ZrO2 در محلول الكترولس نيكل – بور بر روي نمونه هايي از جنس فولاد CK45 ايجاد گرديد ؛ سپس نمونه ها ي پوشش داده شده تحت عمليات حرارتي به مدت يك ساعت در دماي 400 قرار گرفتند. مورفولوژي و تركيب شيميايي پوشش با استفاده از آناليز ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مجهز به EDX مورد بررسي قرار گرفت. رفتار خوردگي الكتروشيميايي پوشش ها در محلول 3.5 درصد وزني NaCl نشان داد كه با اضافه كردن نانو ذرات ZrO2 مقاومت به خوردگي پوشش ها بهبود مي يابد. طيف نگاري امپدانس الكتروشيميايي نشان داد كه پوشش ها پس از عمليات حرارتي اثر حفاظتي نداشته و زيرلايه به شدت در معرض خوردگي قرار مي گيرد. رفتار سايشي پوشش ها بوسيله آزمون پين بر روي ديسك در دماي محيط و سختي آنها بوسيله دستگاه ريزسختي سنجي ويكرز اندازه گيري شد. نتايج نشان داد اضافه كردن نانو ذرات زيركونيا باعث افزايش سختي و مقاومت به سايش پوشش مي گردد. پوشش نمونه هاي كامپوزيتي نيكل – بور – زيركونيا بدون عمليات حرارتي بهترين نتيجه همزمان براي سه پارامتر سختي بالا، مقاومت به سايش خوب و مقاومت به خوردگي عالي را داشت.

Electroless nickel boron coatings usually due to wear and corrosion resistance that is well regarded. Electroless nickel boron through the chemical reduction of nickel ions on the surface of the catalytic caused and controlled until the solution is in contact with the reaction continues. In this study, Ni-B-ZrO2 nano composite coating was made by adding 4 g⁄l of ZrO2 nano particles to nickel – boron electroless solution on samples of CK45 steel; Then the coated samples heat treated for one hour at 400℃. The morphology and chemical compound was examined using SEM equipped by EDX. Electrochemical corrosion behavior of coatings in 3.5 showed by adding ZrO2nano particles the corrosion resistant of coatings improves. Electrochemical impedance spectroscopy showed that the coating after the heat treatment hadn't a protective effect an‎d substrate are vulnerable to corrosion. Abrasion behavior by pin on disk test was measured at ambient temperature and Vickers hardness was measured by a micro hardness testing machine devices. The results showed that adding zirconia nanoparticles to the amount of 4g⁄l increased hardness and wear resistance of the coating. Coating composite samples of nickel - boron – zirconia without heat treatment the best results for the three parameters simultaneously high hardness, abrasion resistance and excellent corrosion resistance was good.