18527

۱۸۵۲۷

تاثير متغيرهاي فرآيند بر خواص سايشي پوشش نانوكامپوزيتي Ni-W-TiC به روش آبكاري پالسي

كارشناسي ارشد

شناسايي و انتخاب مواد فلزي

بهمن ۱۳۹۶

دكتر سعيد رستگاري

مواد و متالورژي

در اين پژوهش تاثير متغيرهاي آبكاري با جريان پالسي بر ساختار و مقاومت سايشي پوشش نانوكامپوزيتي Ni-W با نانوذرات TiC كه روي زيرلايه فولاد كم كربن اعمال شده¬¬¬¬، مورد بررسي قرار گرفت. آبكاري پالسي در دماي ℃65 به مدت 30 دقيقه با مقدارهاي متفاوت فركانس، چرخه¬كاري و غلظت نانوذرات كاربيد تيتانيم در محلول الكتروليت انجام شد. براي تحليل ساختار و مورفولوژي پوشش از ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM) و براي بررسي توزيع نانوذرات از ميكروسكوپ الكتروني روبشي با نشر ميداني(FESEM) استفاده شد. با آناليز XRD اندازه كريستاليت پوشش به كمك الگوي پراش اشعه ايكس و معادله شرر محاسبه و سختي پوشش با استفاده از دستگاه ميكروسختي سنجي ويكرز اندازه¬گيري شد. نتيجه¬گيري شد كه پوشش نانوكامپوزيتي ايجاد شده با فركانس Hz 100، چرخه¬كاري 60%، چگالي جريان A/dm2 20 و غلظت نانوذرات كاربيد تيتانيم g/L 5 به عنوان پوشش با شرايط بهينه آبكاري مي-باشد. اندازه كريستاليت¬ پوشش nm 27 و مقدار سختي آن HV 909 مي¬باشد. مقايسه پوشش نانوكامپوزيتي ايجاد شده با جريان¬هاي مستقيم و پالسي نشان داد كه استفاده از جريان پالسي موجب كاهش اندازه¬دانه، كم شدن زبري سطح، افزايش مقدار سختي و بالا رفتن ضخامت پوشش شده است. نرخ سايش پوشش نانوكامپوزيتي توليد شده با جريان پالسي g/m 6-10×7/2 و پوشش نانوكامپوزيتي توليد شده با جريان مستقيم g/m 6-10×6/3 مي¬باشد. بنابراين پوشش با جريان پالسي و متغير¬هاي بهينه آبكاري بهترين مقاومت به سايش را دارد.

1396/12/07

2/26/2018 12:00:00 AM

In this research effect of plating parameters with pulse current on the structure and wear resistance of Ni-W nanocomposite coating with TiC nanoparticles which is prepared on low carbon steel substrate was studied. Pulse electrodeposition was perfomed in 65℃ for 30 min with different frequencies, duty¬ cycle and TiC nanoparticles concentration in the electrolyte. Microstructure ¬and morphology of the coating studied by scanning electron microscopy(SEM) and for investigating of dispersion TiC nanoparticles using field emission scanning electron microscopy (FESEM). The crystallite size of the coatings calculated from the x-ray diffraction patterns using the Scherrer equation and micro hardness of the coating was evaluated using a Vickers micro-indentor. Results showed that produced pulse frequency of 100 Hz, duty cycle of 60%, average current density of 20 A/dm2 and TiC nanoparticles concentration of 5 g/L is the optimum plating condition. The crystallite size of coating was 27 nm and micro hardness of this coating was 909 HV. In the comparison between pulse electrodeposition and direct current electrodeposition was observed that using pulse electrodeposition leads to reducing grain size, reducing roughness of surface and increasing microhardness and thickness of coating. Wear rate of the nanocomposite coating that produced with pulse electrodeposition was 2.7×10-6 g/m and nanocomposite coating produce with direct current electrodeposition was 3.6×10-6 g/m. Thus the coating with pulse current and optimum plating parameters had best wear resistance.