تاثیر عملیات نیتراسیون بر ساختار، سختی سطح و رفتار سایشی فولاد ۴۱۴۰ پوشش داده شده به روش الکترولسNi-P

در این تحقیق از فرایند نیتروره کردن در اتمسفر H۲/NH۳ به عنوان روشی برای عملیات حرارتی پوششهای الکترولس Ni-P بر روی زیرلایه فولاد ۴۱۴۰ استفاده شد. برای این منظور پوششهایی از Ni-P حاوی حدود ۹% فسفر با ضخامتهای ۲، ۲۴ و ۴۸ میکرون، بر روی نمونه ها اعمال شده و اثر عملیات نیتراسیون بر مورفولوژی، تغییرات ساختاری، زبری و سختی پوششها با انجام آزمایشهای SEM، EDS، XRD، زبری سنجی و میکروسختی سنجی مورد بررسی واقع شد. آزمایش سایش نیز به منظور ارزیابی رفتار سایشی نمونه ها انجام شد. در این راستا رفتار سایشی نمونه های نیتروره شده شامل نمونه های با و بدون پوشش Ni-P مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که تاثیر فرایند نیتراسیون، بستگی به ضخامت پوشش Ni-P متفاوت است. همچنین مشخص شد که عملیات نیتراسیون بیشترین تاثیر را بر نمونه های با پوشش نازک (۲ میکرون) دارد به طوری که انجام این عملیات می تواند موجب توسعه نوعی پوشش چند جزیی حاوی فازهای بین فلزی، فسفید و نیترید به همراه منطقه محدود نفوذی در سطح فولاد حاوی پوشش نازک Ni-P(با ضخامت ۲ میکرون) شود. این فولاد تحت نیروی بالاتر سایش، مقاومت سایشی بهتری نسبت به فولاد حاوی پوشش ضخیمتر(۲۴ میکرون) از خود ارایه داد. رفتار مذکور به تشکیل فازهای نیتریدی در سطح و نیز ایجاد ناحیه متاثر از نفوذ نیتروژن در زیر سطح فولاد اخیر نسبت داده شد.

کلیدواژه ها:

Thermochemical treatment ، Thin Ni-P coating ، Wear behavior ، Diffusion zone ، فرایند نیتراسیون ، پوشش نازک Ni-P ، رفتار سایشی ، منطقه نفوذی