عنوان پایان‌نامه
تولید پوشش نانو کامپوزیتی به روش آبکاری الکتریکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 39794;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 721
- تاریخ دفاع
- ۲۸ دی ۱۳۸۷
- دانشجو
- حامد اخیانی
- استاد راهنما
- احمدعلی آماده
- چکیده
- آبکاری کامپوزیتی روشی برای نشست¬ هم¬زمان ذرات کوچک سرامیکی در لایه¬فلزی رسوب¬یافته برای بهبود خواص مکانیکی و تریبولوژی پوشش است. در میان فرآیندهای تولید کامپوزیت¬های نانوساختار، تکنیک رسوب¬دهی الکتریکی می¬تواند سطحی هموارتر، پیوندی بهتر بین ذرات و فلز زمینه و ¬سختی بیشتری را پدید آورد. در این مطالعه، نانوپودرهای کاربید تنگستن، بصورت هم¬زمان با نیکل از حمام واتس رسوب داده شد و اثر پارامترهایی چون غلظت افزودنی های دودسیل سولفات سدیم SDS)) و ساخارین، دانسیته جریان و سایر مشخصه¬های جریان پالسی، غلظت و اندازه ذرات کاربید تنگستن بر میزان رسوب ذرات درپوشش، بافت، ریزساختار، سختی و مقاومت سایشی پوشش مورد بررسی قرارگرفت. ریز ساختار پوشش¬ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، بافت کریستالوگرافی پوشش و اندازه ذرات آن با پراش پرتو X، سختی پوشش¬ها توسط دستگاه ریزسختی¬سنج ویکرز و مقاومت به سایش پوشش¬ها به روش پین روی دیسک مورد بررسی قرار گرفتند. درصد وزنی ذرات نشست یافته از اطلاعات وزنی حاصل از آنالیزEDS محاسبه گردید. نتایج نشان دادند که حضور SDS وساخارین ، نشست هم¬زمان نانوذرات کاربید تنگستن را تشویق و از اگلومراسیون آن¬ها ممانعت می¬نماید. ضمن اینکه هر دوی این افزودنیها بر بافت مرجح پوشش تاثیر گذاشتند. با افزایش دانسیته ی جریان، چرخه¬کار و فرکانس، بافت (200) نیکل زمینه تقویت شد. تاثیرات ترکیبی مقدار کاربید تنگستن نشست یافته در پوشش، بافت و سختی پوشش، موجب تغییرات مقاومت به سایش شد. با افزایش سختی، مقاومت به سایش پوشش ها، به جز در مواردی، افزایش یافت. ضمن اینکه افزایش غلظت نانوذرات در سوسپانسیون سبب افزایش درصد وزنی این ذرات و سختی پوشش¬گردید.
- Abstract
- Abstract: Composite electroplating is a process for codeposition of fine ceramic particles with metallic matrix. In this research, Nickel matrix composite coating reinforced by nano WC particles were produced by square shape pulse electrodeposition from nickel watt`s bath. Effects of different pulse parameters namely pulse frequency, duty cycle and current density, additives such as saccharine and SDS on crystal orientation, friction and wear behavior of Ni-WC nano composite coatings were investigated. Also different size of Tungsten carbide were used to indicate the effect of particle size on the coating`s texture, hardness and wear behavior. The wear and friction characteristics of the coatings were assessed by Commercial pin-on-disk friction and wear machine. X-ray diffraction and SEM were employed to study the crystallographic texture and morphology of the coatings. Results showed that compared to Ni film, Ni-WC nano composite coating exhibited enhanced micro hardness and wear resistance; which can be attributed to the incorporation of nanometer WC particles in the deposit greatly increasing hardness of the composite coating through grain refinement strengthening and dispersion strengthening. Results also indicated that with increasing pulse frequency, duty cycle and current density, the crystal structure orientation of Ni matrix progressively changed from (111) to a strong (200) texture. Also additives which were used have tremendous effects on coatings texture. In addition, the pulse parameters have different effects on Ni matrix grain size and incorporation of WC particles. Although the (200) soft texture generally proposed higher wear loss than (111), but total wear loss is also affected by parameters such as WC incorporation in coatings and Ni matrix grain size, rather than texture. Increasing concentration of codeposited WC particles in to the coating enhances wear resistance. No significant variation in coefficient of friction behavior was observed in Ni-WC composite coatings with reference to the Ni matrix texture and WC content, although the testing parameters govern wear rates under some logical trends.
