Skip to main content
SUPERVISOR
Ali Shafyei,Mahmood Monir-vaghefi
علي شفيعي (استاد راهنما) سيدمحمود منيرواقفي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Akbar Sherkat
علي اکبر شرکت

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Implementation and Evaluation of Ni -P- Cr3C2- NiCr Composite Coatings Properties on Low Carbon Steel Bases
Implementation and Evaluation of i-P-Cr 3 C 2 -NiCr Composite Coatings Properties on Low Carbon Steel Bases : Electroless deposition of metals and alloys has a lot of diverse applications in current modern industries like electrical equipments, anti- corrosion and wear resistant materials, medicine equipments and batteries. This method is considered as a supplemental method for electrochemical processes Electroless coatings in last decades have been the center of focus due to high hardness and wear resistance, bearing high temperatures up to 800 Celsius, coating of narrow hollows and uniformity of the final coatings, ease of coating process and fair cost. Use of electroless and electrochemical coatings in industry in last decades has had a progressive development. After 1990, a new generation of the coatings was created that were made by co deposition of solid particles with metal matrix and making a composite coating. Composite coatings due to having special characteristics of metal matrix like corrosion, wear resistance and high temperature capability and having solid particles characteristics like hardness and lubricity have found their stand in industry and has had a lot of different practical applications. Chromium carbide Nickel Chrome powder has high hardness that increase the overall hardness of the coating The powder with the core of Chromium Carbide and a layer of Nickel Chrome around it increases the adhesion of the powder to the matrix Cr 3 C 2 -NiCr powder with different percents was immersed in the bath and as a result different volume percent of second particles in the coating was created. The main goal of this article is finding, the effective parameters governing the structure, surface quality and tribological behavior of Ni-P- Cr 3 C 2 -NiCr composite coatings has been iected, compared and analyzed. For creating such coatings, the Cr 3 C 2 - NiCr particles were immersed in bath by implementing electroless nickel process and coated on the steel base. The optimum coating parameters were determined according to deposition rate, particles distribution uniformity on the surface and cross section of the coating and final coatings quality. For obtaining diverse coatings containing Cr 3 C 2 -NiCr particles, 1, 4, 8 and 11 gram per liters of Cr 3 C 2 -NiCr particles in bath were used. As a result, the coatings contained 13, 20, 26 and 34 volume percent Cr 3 C 2 -NiCr particles. After facing the coatings in different heat treatment cycles, the temperature 400 oc and time 1 hour was the optimum working heat treatment cycle. In spite of that, the final coatings on the steel base were evaluated by Optical
چکيده رسوب دهي الکترولس فلزات و آلياژ ها کاربرد ها ي زياد و متنوعي در صنايع مدرن امروزي نظير تجيهزات و لوازم الکترونيکي، ساخت مواد مقاوم به سايش و خوردگي، تجهيزات پزشکي و باتري ها دارد. اين روش به عنوان مکملي براي روش ها ي الکترو شيميايي محسوب گرديده و حتي در برخي موارد به عنوان جايگزيني براي روش ها ي شيميايي برگزيده مي شود. پوشش ها ي الکترولس در چند دهه ي اخير به خاطر خصوصيات منحصر به فردي نظير سختي و مقاومت سايشي بالا، قابليت تحمل دما ها ي بالا در حدود 800 درجه سانتي گراد، پوشش دهي منافذ باريک و يکنواختي ضخامت نهايي پوشش يافته، سهولت در پوشش دهي و قيمت مناسب مورد توجه بوده اند. استفاده از پوشش ها ي الکتريکي و الکترولس در صنعت طي چند دهه گذشته، روند رو به توسعه داشته است. در اين ميان از دهه 1990 ميلادي نسل جديدي از اين پوشش ها بوجود آمد که از هم رسوبي ذرات جامد با زمينه فلزي و کامپوزيتي نمودن پوشش شکل گرفته است. پوشش ها ي کامپوزيتي با توجه به دارا بودن مجموعه اي از خواص ويژه زمينه فلزي مانند مقاومت به خوردگي، مقاومت به سايش و کارآيي در دماي بالا و همچنين خواص ذرات جامد مورد استفاده اعم از سختي، روانکاري و غيره به سرعت جاي خود را در صنعت باز کرده و کاربرد هاي صنعتي بسيار يافته اند. پودر کاربيد کروم از سختي بالائي برخوردار بوده که مي تواند سختي کل پوشش را بالا ببرد. از سويي پودر حاوي ذرات کاربيد کروم و لايه ي نيکل کرومي به دور هسته ي کاربيدي چسبندگي ذرات پودر با زمينه ي نيکل-فسفري را بيش از پيش بالا مي برد. به منظور ايجاد پوشش هاي کامپوزييتي، پودر Cr 3 C 2 -NiCr با درصد هاي متفاوت وارد حمام گرديده و در نتيجه ي آن پوشش ها ي الکترولس کامپوزيتي با درصد ها ي حجمي مختلف از ذرات Cr 3 C 2 -NiCr ايجاد گرديد. هدف اساسي از اين تحقيق بررسي عوامل موثر بر ساختار، کيفيت سطحي و رفتار تريبولوژيکي پوشش ها ي کامپوزيتي Ni-P-Cr 3 C 2 -NiCr مي باشد. جهت تشکيل پوشش ها ي مورد نظر، ذرات Cr 3 C 2 -NiCr با فرايند الکترولس نيکل و به صورت معلق درون محلول الکترولس قرار گرفته و بر روي پايه ي فولادي پوشش داده شدند. شرايط بهينه پوشش دهي براساس سرعت رسوب دهي، يکنواختي توزيع ذرات در سطح پوشش و مقطع آن و کيفيت پوشش هاي نهائي تعيين گرديد. براي به دست آوردن پوشش ها ي با درصدهاي متفاوت Cr 3 C 2 -NiCr از غلظت ها ي 1، 4، 8 و 11 گرم در ليتر ذرات ثانويه ي Cr 3 C 2 -NiCr در حمام استفاده شد که در نتيجه، پوشش ها ي الکترولس کامپوزيتي Ni-P-Cr 3 C 2 -NiCr به ترتيب حاوي 13، 20، 26 و 34 درصد حجمي ذرات فاز دوم به دست آمد. پس از قرار دادن پوشش ها در سيکل ها ي متفاوت عمليات حرارتي، در نهايت سيکل عمليات حرارتي تحت اتمسفر آرگون در دماي oc 400 و به مدت 1 ساعت انتخاب گرديد. همچنين پوشش ها ي تشکيل شده بر سطح نمونه ها ي فولادي با استفاده از مطالعات ميکروسکوپي نوري، ميکروسختي سنجي، پراش پرتو ايکس (XRD) و ميکروسکوپ

ارتقاء امنیت وب با وف بومی