ارزیابی خواص تریبولوژیکی پوشش مرکب Ni(۵Al)-Al۲O۳-MoS۲ پس از پاشش پلاسمایی بر سطح فولاد ساده کربنی

هدف از این تحقیق، ارزیابی خواص تریبولوژیکی پوشش مرکب Ni(۵Al)-Al۲O۳-MoS۲ به روش پاشش پلاسمایی اتمسفری (APS) روی زیرلایه فولاد CK۴۵ است. به همین منظور، سه ماده پودری با ترکیب ۶۰Ni(۵Al)-۴۰Al۲O۳، ۶۰Ni(۵Al)-۳۵Al۲O۳-۵MoS۲ و ۶۰Ni(۵Al)-۲۵Al۲O۳-۱۵MoS۲ (درصد وزنی) به روش آسیاب کاری مکانیکی و سپس خشک کردن پاششی آماده سازی شدند. عملیات پاشش با استفاده از دستگاه پاشش پلاسمایی مجهز به تفنگ مدل PS۵۰ انجام شد. مشخصه یابی پوشش به وسیله پراش سنج پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنج با توزیع انرژی (EDS)، آزمون های سایش و ضریب اصطکاک صورت گرفت. به منظور بررسی خواص تریبولوژیکی پوشش، آزمون سایش با استفاده از دستگاه سایش دمای بالا به روش پین روی صفحه انجام شد. آزمون در سه دمای ۲۵، ۳۰۰ و ۶۰۰ درجه سانتی گراد با نیروی اعمالی ۵ نیوتن و سرعت دوران ۱/۰ متر بر ثانیه انجام گرفت. نتایج آزمون سایش در دمای ۲۵ درجه سانتی گراد نشان داد پوشش ۶۰%Ni(۵Al)-۴۰%Al۲O۳ به دلیل حضور فاز ترد NiAl۲O۴ و عدم وجود روان کار MoS۲ دچار سایش ورقه ای شده و ضریب اصطکاک را از ۹۵/۰ به حدود ۸۰/۰  کاهش داده است. در پوشش شامل ۱۵ درصد وزنی MoS۲، به علت حضور محلول جامد Ni و عدم تشکیل فاز ترد NiAl۲O۴، کاهش جرم محسوسی حین آزمون سایش در دمای ۲۵ درجه سانتی گراد ملاحظه نشد. در دمای ۶۰۰ درجه سانتی گراد، پوشش شامل ۱۵ درصد وزنی MoS۲ به دلیل حضور هم زمان فازهای NiO و MoO۳ بهترین رفتار روان کاری را از خود نشان داد و ضریب اصطکاک از ۹۵/۰ به ۲۵/۰ کاهش یافت.

کلیدواژه ها:

پوشش مرکب ، MOS۲ ، Ni(۵Al) ، پاشش پلاسمایی ، سایش دمای بالا