تأثير نيتروژن‌دهي پلاسمايي و غلظت اكسيدگرافن كاهش‌يافته بر رفتار سايشي پوشش‌هاي الكترولسNi-B-rGO

در اين مقاله، پوشش نيكل-بور- اكسيد گرافن كاهش يافته (Ni-B-rGO) با غلظت‌هاي (0، 6، 20.5 و 40 ميلي گرم) اكسيد گرافن كاهش يافته (rGO) روي فولاد AISI 4140 لايه‌ نشاني شد. پس از فرايند پوشش‌دهي الكترولس، نمونه‌ها در اتمسفر حاوي %25 نيتروژن و %75 هيدروژن در مدت زمان 120 دقيقه و دماي °C 400 نيتروژن‌دهي پلاسمايي شدند و خواص ساختاري و رفتار سايشي آن بررسي شد. خواص ساختاري پوشش‌ها به كمك آزمون‌هاي پراش اشعه ايكس، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و آزمون سختي سنجي بررسي شد. همچنين ضريب اصطكاك و خواص سايشي نمونه‌ها به كمك آزمون پين روي ديسك مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان مي‌دهد با افزايش غلظت rGO، ساختار پوشش از حالت آمورف به حالت شبه بلوري تغيير مي‌كند و اضافه كردن rGO سبب افزايش مقاومت سطحي و در نتيجه افزايش سختي و بهبود مقاومت سايشي پوشش مي‌گردد. اضافه كردن rGO تا غلظت mg/L 20.5 باعث بهبود مقاومت سايشي و كاهش ضريب اصطكاك شد. همچنين فرايند نيتروژن دهي پلاسمايي سبب بلوري‌شدن پوشش‌ها در اثر تشكيل فازهاي Ni2B، Ni3B و h-BN شد. علاوه بر اين، دو ساعت عمليات نيتروژن‌دهي پلاسمايي سختي پوشش را از 863 ويكرز به 1490 ويكرز افزايش داد. مقاومت سايشي پوشش‌ها پس از انجام نيتروژن دهي پلاسمايي افزايش يافته، به‌گونه‌اي كه نرخ سايش ويژه از kg/N.m 9-10× 0.75 (نمونه‌ بدون عمليات حرارتي) به kg/N.m 9-10× 0.24 كاهش يافت.