تاثیر نیتروژن دهی پلاسمایی و غلظت اکسیدگرافن کاهش یافته بر رفتار سایشی پوشش های الکترولسNi-B-rGO

در این مقاله، پوشش نیکل-بور- اکسید گرافن کاهش یافته (Ni-B-rGO) با غلظت های (۰، ۶، ۵/۲۰ و ۴۰ میلی گرم) اکسید گرافن کاهش یافته (rGO) روی فولاد AISI ۴۱۴۰ لایه نشانی شد. پس از فرایند پوشش دهی الکترولس، نمونه ها در اتمسفر حاوی %۲۵ نیتروژن و %۷۵ هیدروژن در مدت زمان ۱۲۰ دقیقه و دمای °C ۴۰۰ نیتروژن دهی پلاسمایی شدند و خواص ساختاری و رفتار سایشی آن بررسی شد. خواص ساختاری پوشش ها به کمک آزمون های پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون سختی سنجی بررسی شد. همچنین ضریب اصطکاک و خواص سایشی نمونه ها به کمک آزمون پین روی دیسک مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد با افزایش غلظت rGO، ساختار پوشش از حالت آمورف به حالت شبه بلوری تغییر می کند و اضافه کردن rGO سبب افزایش مقاومت سطحی و در نتیجه افزایش سختی و بهبود مقاومت سایشی پوشش می گردد. اضافه کردن rGO تا غلظت mg/L ۵/۲۰ باعث بهبود مقاومت سایشی و کاهش ضریب اصطکاک شد. همچنین فرایند نیتروژن دهی پلاسمایی سبب بلوری شدن پوشش ها در اثر تشکیل فازهای Ni۲B، Ni۳B و h-BN شد. علاوه بر این، دو ساعت عملیات نیتروژن دهی پلاسمایی سختی پوشش را از ۸۶۳ ویکرز به ۱۴۹۰ ویکرز افزایش داد. مقاومت سایشی پوشش ها پس از انجام نیتروژن دهی پلاسمایی افزایش یافته، به گونه ای که نرخ سایش ویژه از kg/N.m ۹-۱۰× ۷۵/۰ (نمونه بدون عملیات حرارتی) به kg/N.m ۹-۱۰× ۲۴/۰ کاهش یافت.

کلیدواژه ها:

اکسید گرافن کاهش یافته ، الکترولس ، نیکل-بور ، سایش ، نیتروژن دهی پلاسمایی