بررسي تاثير غلظت يون كبالت بر ريزساختار و سختي پوشش هاي نانو كامپوزيتي Ni-Co/SiC بر روي زير لايه آلومينيمي

Effect of cobalt ion concentration on the microstructure and hardness of Ni-Co/SiC nanocomposite coatings on aluminum substrate

پوشش هاي كامپوزيتي Ni/SiC بدليل خواص مطلوب مقاومت به سايش و خوردگي بالا كاربرد زيادي در صنايع هوا فضا و خودرويي جهت بهبود كاركرد قطعات آلومينيومي پيدا كرده اند. نتايج نشان مي دهد افزايش عنصر آلياژي كبالت مي تواند باعث بهبود مقاومت سايش و خوردگي اين پوشش ها شود. در اين بررسي، پوشش هاي نانو كامپوزيتي Ni-Co/SiC از حمام واتس حاوي ذرات SiC بااندازهي متوسط 50 نانو متر توليد شد و سولفات كبالت در مقادير 0 تا 60 گرم بر ليتر به حمام اضافه گرديد. ساختار كريستالوگرافي و مورفولوژي سطحي پوشش توسط پراش سنجي اشعه ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) بررسي شد. سختي پوشش ها نيز با روش ريز سختي سنجي مورد بررسي قرار رگفت. نتايج حاصل از ازمايش ها نشان داد با افزايش غلظت كبالت در پوشش اندازه ي دانه ها كاهش يافته، جهت كريستالوگرافي (111) تقويت شده و ميزان همرسوبي ذرات SiC در پوشش افزايش يافت. بعلاوه افزايش غلظت يون كبالت در الكتروليت باعث توزيع يكنواخت تر ذرات SiC در پوشش شد. با افزايش غلظت كبالت د رحمام، بصورت آنومولوس غلظت كبالت در پوشش و سختي آن افزايش يافت. اين امر مي تواند به كاهش اندازه ي دانه و افزايش درصد ذرات SiC در پوشش غلظت سولفات كبالت مربوط باشد.

Ni/SiC composite coatings due to their desirable properties such as high corrosion and wear resistance have many applications in aerospace and automotive industries to improve the performance of aluminum parts. In this study, Ni-Co/SiC nano-composite coatings inWatts bath containing 15 g/l SiC particles with average size of 50 nm were produced. Cobalt sulfate in values from 0 to 60 g/l were added to the bath. Crystallographic structure and morphology of coatings were investigated by X-ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscope method respectively. Hardness of the coatings was measured using micro hardness survey. The results showed that an increase in concentration of cobalt sulfate and addition of SiC nano-particles in bath led to a decrease in grain size and strengthening of (111) crystallographic orientation. Moreover, an increase in concentration of cobalt ions in bath results in more uniform distribution of SiC particles in the coating. Increasing concentration of cobalt sulfate in the bath led to a significant increase in cobalt concentration, SiC weight percent and micro hardness of Ni-Co/SiC composite coatings.