بررسي عوامل موثر بر پوشش آلياژي بي شكل و نانوبلور نيكل- فسفر با استفاده از روش طرّاحي آزمون تاگوچي و بررسي رفتار حرارتي آن

An Investigation into the Effects of Controlling Parameters on Amorphous-Nanocrystalline Ni-P Coating using Taguchi Method and Evaluation of its Thermal Behaviour

در اين تحقيق، پوشش آلياژي نيكل- فسفر با روش رسوب دهي الكتريكي به?روش جريان مستقيم بر روي فولاد زنگ?نزن 304 ايجاد شد. با استفاده از روش طرّاحي آزمون تاگوچي، تاثير چگالي جريان، غلظت اسيد فسفرو، زمان و pH بر ميزان فسفر پوشش بررسي شد. به?منظور تعيين فازهاي موجود و اندازه دانه از روش آناليز تفرق پرتوي X ، بررسي ريزساختار و مُرفولوژي سطح پوشش از ميكروسكپ الكتروني SEM ، تعيين اندازه?ي ذرات بلورين در پوشش از ميكروسكپ الكتروني TEM و نيز، براي بررسي رفتار حرارتي از روشDSC استفاده شد. نتايج نشان دادند كه دماي تغيير ساختار در پوشش محتوي 51/2 درصد وزني فسفر، برابر با C° 1/409 مي?باشد، و اين نشان از پايداري بالاي حرارتي پوشش است. اين دما با افزايش ميزان فسفر به C° 328 رسيد. افزون بر اين، گرماي آزاد شده حين انجام فرايند تبلور با افزايش ميزان فسفر، روند صعودي از خود نشان داد.

In this study, nickel-phosphorus coating was prepared by electrodeposition technique on the 304 stainless steel substrate. The effects of current density, phosphorous acid concentration, time and pH on the phosphorous content was investigated using Taguchi method. A uniform amorphous-nanocrystalline structure (Ni-12%P) was obtained. SEM, EDS, TEM and XRD were used in order to study the surface morphology, chemical composition and phase structure. Based on the DSC results, the thermal behaviour of coatings with different phosphorus contents was analyzed and the relationship between the structure and temperature was determined. The results showed that at the temperature of 409.1 °C, the structure of coating (Ni-2.51%P) changed from amorphous to crystalline with a greater thermal stability. The transformation temperature decreased to 328° C by an increase in the phosphorous content.