تاثیر نانوذرات SiO2 و MoS2 بر ریزساختار و مقاومت به سایش پوشش الکترولس نانوکامپوزیتی Ni-P-SiO2-MoS2

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی‌ارشد، مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت، تهران

2 کارشناسی‌ارشد، مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران

3 کارشناسی‌ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران

4 کارشناسی‌ارشد، مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی شریف، تهران

5 عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات

چکیده

هدف از این تحقیق، تشکیل پوشش الکترولس نانوکامپوزیتی Ni-P-SiO2-MoS2 و تاثیر نانوذرات SiO2 و MoS2 بر ریزساختار و مقاومت به سایش پوشش می‌باشد. بدین منظور، ابتدا نمونه‌هایی از ورق فولادیMO40 تهیه و آماده سازی شدند و در حمام پوشش‌دهی الکترولس نیکل-فسفر حاوی 7 g/l ذرات تقویت‌کننده سیلیس و دی‌سولفیدمولیبدن در دمای 90°C و مقدار6.4 pH به مدت 60 دقیقه پوششدهی شدند. سپس آزمون سایش پین روی صفحه مدور، برای ارزیابی مقاومت به سایش نمونههای پوشش‌دهی شده و بدون پوشش صورت پذیرفت. در انتها، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM) و طیف سنجی پراش انرژی پرتوایکس (EDS) به ترتیب جهت بررسی ریزساختار پوشش و عناصر موجود در آن آماده و مشاهده شدند. نتایج ریزساختاری نشان دادند که پوشش یکنواختی از نانوکامپوزیت مورد نظر روی زیر لایه ایجاد شده است. همچنین نتایج آزمون سایش نشان داد که مکانیزم‌های سایش خراشان و چسبان در نمونه‌های بدون پوشش فعال هستند اما با بهره‌گیری از نانوذرات SiO2 و MoS2 در پوشش مکانیزم لغزش فعال میشود و با کاهش ضریب اصطکاک، مقاومت به سایش به میزان 79.3 %افزایش می‌یابد و منجر به بهبود رفتار تریبولوژیکی نمونه می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of SiO2 and MoS2 nanoparticles on microstructure and wear resistance of electroless nanocomposite Ni-P-SiO2-MoS2 coating

نویسندگان [English]

  • B. Rezaee 1
  • E. Kermani 2
  • Farid Biniyazan 3
  • S. Ejlali 4
  • Hamid Soleimanimehr 5
1 Department of Metallurgy and Materials Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran.
2 Department of Materials engineering, Sciences and research branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 دانشجوی کارشناسی‌ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران
4 Department of Materials Science and Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran
5 Assistant Professor of Department of Mechanical Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University
چکیده [English]

In this research, electroless nanocomposite coating of Ni-P-SiO2-MoS2 and effect of SiO2 and MoS2 nanoparticles on microstructure and wear resistance of coating were investigated. First of all, samples from MO40 (AISI 4140) steel sheet were prepared and coated in Nickel-Phosphorous electroless bath containing 7 g/l SiO2 and MoS2 particles in 90°C and 6.4 pH for 60 minutes. Then, pin on disk wear test was performed to evaluate the wear resistance of the coated and uncoated samples. Several experiments used to explore tribological features of deposited electroless coatings. Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) images were taken to investigate coating microstructure and its elements, respectively. Microstructural results showed that a uniform coating on substrate was successfully composed. Also, several mechanisms observed during the abrasion process. Abrasive and adhesive mechanisms were active in uncoated samples, but by applying SiO2 and MoS2 nanoparticles, the sliding mechanism was activated. Furthermore, with decreasing friction coefficient, wear resistance increased by 79.3% and also the tribological properties of the sample improved.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Electroless coating
  • Nanocomposite
  • Wear resistance
  • Microstructure
مهندسی ساخت و تولید ایران
دوره 7، شماره 9
آذر 1399
صفحه 65-71

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار