مًًاد وًًيهتُُار4
بررسی رفتار تریبولوژیکی پوشش کامپوزیتیNi-P-SiC ایجاد شذه روی آلیاژ آلومینیم
Al6061 به روش آبکاری شیمیایی
سضب ػلیوبًی گیلاکجبًی*، فشصاد هحجَثی، هشین کبظوی
چکیذه
رسات کبسثیذ ػیٍلیؼیَم) SiC( ثب اػتحکبم هکبًًیکی ثؼیبس ثاب ،، ثاثاِ ػ اَاى هاَادن هٌبػات سْات ػابشت َؿاؾِّّابنکبهپَصیتی ثب ػختیٍ هقبٍهِت ثثِ ػبیؾ ثب، هَسد اػتفبدُ قشاس گشفتگشفتِاًًذ. دس ایي ظ ّؾ َؿؾ کبهپَصیتی Ni-P-SiC ث سٍؽ آثکبسن ؿیویبیی سٍن صهیٌان اص سٌٌغ آلیبط آل هیٌین Al6061 سػَة دادُ ؿاذ. ػاختی َؿاؾّّابن ابلاد دس ددٍ ابلات، َؿؾ کبهِپَصیتی ث وشاُ بًَرسات کبسثیذ ػیلیؼیَمٍ َؿؾ ًیکد- فؼفش هؼوَلی، هَسد ثشسػی قشاس گشفت .هـخصا یابثی
َؿؾّب ث کوک طِیفًًّگبسن تفکیک اًشطن )EDS( هٍیکش ػاکَح الکتش ًای سٍثـای )SEM( اًًجابم گشفات. سفتابس ػبیـای
َؿؾّب ثب آصهَى یي سٍٍن دیؼک هَسد اسصیبثی قشاس گشفت ضشیت الطِکبک َؿؾّب ًیض گضاسؽ ؿذًًذ. ثشان ثشسػی صثاشنػطح َؿؾّب اص آصهَى صثشن ػٌٌجی اػتفبدُ ؿاذ . ًتابی ًـٍابى داد کا هـابسکت ابً رسات کبسثیاذ ػیلیؼایَم دس َؿاؾکبهپَصیتی ،ػجت افضایؾ ػختی، هقبٍٍهت ػبیـی َؿؾ ضشِیت الطکبک آًْب ؿذُ اػَت. ث جَد سفتبس تشیجَ لاتشیجَلاَ طیکی َؿاؾکبهپَصیتی Ni-P-SiC سا هیتَاى ث اػتحکبم هکبًًیکی هٌٌحٍصش ث فشد کبسثیذ ػیلیؼیَم ًؼجت داد .
ياشٌ َای کلیذی: بًًبًَرسات کبسثیذ ػیلیؼیَم، َؿؾ کبهپَصیتی ،آثکبسن ؿیویبیی، ػبیؾ، ضشیت الطکبک
پیشگفتار
ػااجکیٍ ًؼ جت اػااتحکبم ث ٍصى ث بِ،ن آلیبطّّاابنِآل هیٌین ّنچٌٌیي شَاف دیگش آِى اص سول هقبٍٍهات ثاشَسدگی شَة ایاي آلیبطّاب ثبػاا کابسثشد ثؼایبس آْاب دسلٌٌبیغ هختلف ؿذُ اػت= 1 2<. اهاب هحاذٍٍدیتّ ّابیی دساػتفبدُ اص آْب سَد داسد ک دس ایي ساثط هی تَاى ًشهی هقبٍٍِهت ػبیـی بئیي آًْب سِا ًابم ثاشد. یکِای اص سٍٍؽّ ّابنٍغلج ثش ایي هحذٍدیتّ ّب، ایجبد َؿؾ آثکابس ن ؿا یویبیی ًیکدٍ- فؼفش سٍٍن ایي آلیبطّب اػت= 2<.
سٍؽ َؿؾدّی آثکبسن ؿا یویبیی ثاثاِ طاَس گؼاتشدُ ثشان َؿؾّّبن کبهپَصیتی بیِبیِ ًیکد ثثِ کابس ثاشدُ های -ؿَد. دس ایي سٍؽ سػَة فلض ثا ػایل اایاب یاَىّ ّابن فلضن ه سَد دس اوبم تَػط ػبهد اایاب کٌ ٌاذُ ثاذٍٍى اػوبل سشیبى شٍبسسی اًجبم هیؿَد. ایي َؿؾ ثاٍ دلیاد فشایٌٌذ ػبشٍت تشکیت هٌٌحصش ث فشدؽ داسان ضاخبهتی یکٌ َاشت شَالی ًظیش هقبٍهت ث شَسدگی ثب،، هقبٍهت ػبیـ ی ػ بلی ش َاف غی ش هغٌٌبطیؼ ی اػ تِ= 3 4<.
َؿؾ ّبن تجبسٍن کبهپَصیتی آثکبسن ؿیویبیی ث ػٍایلٍػایلِ افااا ضٍدى رسات هیکشٍهتااا شٍن اص قجیاِاا د Si3N4،SiC، 2BN ،Graphite ،PTFE،MnS الوبع ث اوِابٍم آثکابس ن ؿ یویبیی تْْی ِ ه یگشدً ذ. اه ب ث ب تَػ ؼ یـ شفت تکٌ لَطن، َؿؾّ ّبن کبهپَصیتی هیکشهیکشٍهتشنٍهتشن ًوای ت اًٌاذ ًیبص کبسثشدّّبیـبى سا ثشآٍ سدُ ک ٌذ، لزا َؿِؾّ ّبن آثکبسن ؿیویبیی کبهپَصیتی ثاب رسات ابًَهتشن ثاٍ دلیاد کابسایی ثب،یـبى اص اّّویت یظُ ان ثشش سداسًًذ =5 6<.
کبسثیذ ػیلیؼیَم یک هبدُ ػشاهیکی ًؼجتب اسصاى اػات ک داسان بیذاسِن ؿیویبیی، هقبٍٍهت ث ػبیؾ فشػابیؾ ثبِ، اػت =5< ک ایي شَاف ػجت ت ػِؼ اػتفبٍدُ اص آى دس کبهپَصیت ّب َؿؾٍّ ّبن کبهپَصیتی ؿذُ اػت. تحقیقبت لَست گشفتاگشفتاِ ثاش سٍن َؿاؾ ّابنِ کابهپَصیتی ثاب رساتتقَیت ک ذُکٌٌذُ SiC ًـبى دادُ اػت ک اضَس رسات SiC دس ایي َؿؾ ّب ػجت افضاٍیؾ ػختی ٍ ث جَد شَاف ػبیـیِ َؿؾ ّب ؿذُ اِػت= 7 8<. ثشسػی ثیؾتش دس ایايٍ صهیٌ ا
ًـبى هی دّّذ ک بساهتشّبن دیگشن ًظیش اًاذاصُ غلظات رسات تقَیت ک ذُ، ًَعَع غلظٍت فؼبل کِ ذُکٌٌذُ ػاطح هاَسداػ تفبدُ، ػااشٌػت ّ ن صدى غیااشُ ث ؿااذت دس سفتاابستشیج لَطیکی َؿؾ ّبن کبهپَصیتی هَثش اػت= 8 ٍ9<.
لًًشيکی پًشش کامپًزيتی
تحقیقاابت ثؼاایبسن دس صهیٌ اا شااَاف تشیجَ لااَطیکی َؿؾّبن کبهپَصیتی آثکبسن ؿیِویبیی اًجبم ؿذُ اػات،اهب ثب ایي سَد، اطلاػبت کبفی دس هَسد تبثیش ابًَرسات ثاششَاف تشیج لَطیکی َؿؾّّبن آثکابس ن ؿا یویبیی ساَدًذاسد. دس ایي تحقیق ثب اػتفِبدُ اص اٍبً رسات SiC، َؿاؾ کبهپَصیتی Ni-P-SiC ػبشت ؿذُ ًقؾ بًَرسات کبسثیذ ػیلیؼیَم دس ث جَد سفتبس تشیج لَطیکی َؿؾّّاب ثشسػای ؿذُ اػت.

مواد و روش تحٍقیق
ایي تحقیقِ سٍن و اًوًَاِ آل هیٌ یاَهی آلیابط Al6061 ثاثاِػٌ َاى صیش ،ی اًًجبمً ؿَذ. هشااد آهبدُ ػبصن صیش،ییِ قجادِاص آثکبسن ػجبستٌٌذ اص: َلیؾِ ثب کبغز ػ جبدُ SiC تب دسسا3000، ؿؼتـؿؼتـَ ثب اػتَى ث هاذت 10 ثبیاثبًیاِ، ؿؼتـاؿؼتـاَ دسهحلَل اػیذن ابٍٍنٍ ًیتشیاک اػایذ 65% صًای ػابشتؿشکت هشِک آلوبِى فل ئَسیک اػِیذ تجبسِنٍ، ث تشتیت ثابًؼجت 3 ث 1، ثا هاذت 10 ثبًیا، غ طا ٍسن دس اوابمصیٌ کبت ث هذت 30 ثبًی )صی کبت هشتج اٍٍِل(، ؿؼتـ ثابًیتشیکِ اِػیذ% 5 ثثِ هذتِ 10 ثبیِثبًیِ، غ طِا ٍسن دس اوَابمصی کبت ث هذت 30 ثبی )صیٍ کبت هشتج دٍم(، ؿؼتـؿؼتـَ ثابآة هقِط ش دن ی یضُِ ؿ ذُ دسِ ده بنِ ات ب) C˚5±25(.
تشکیت اوبم صیٌ کًبت دس سذسذٍلٍل ؿوبسُ 1 رکش ؿاذُ اػات.ػولیبت صیٌ کبت کشدى ثا هٌ ظاَس اازی فایلن اکؼایذنتـااکید ؿا ذُِ ا غ اصِ اػاایذ ؿا َیی سلا َگیشن اصاکؼیذاػیَى هجذد ایجبد ػاطح کبتابلیتیکی، کا ثاشانآثکبسن ؿیویبیی ًیکٍد ضشٍٍسن اػت، اًًجبم هی گیشدِ. اوبم هَسد اػتفبدُ ثشان ایجبد َؿاؾّ ّابن آثکابس ن ؿا یویبیی، ؿبهد g/l40 ػَلفبت ًیکد ،g/l20 یپَفؼافیت ػاذین،g/l10 ػیتشات ػذین SiC 15g/l، کا اًاذاصُ هتَػاطرسات SiC، 40 ً بًَهتش، ه ی ثبؿ ذ. ؿ شایط اًًج بم فشایٌ ذ آثک بسن، دس سِ ذٍٍل ؿٍ وبسُ 2 آٍٍسدُ ؿ ذُ اػ ت. فشایٌ ذ َؿؾدّّی ث هذت د ػبػت اًًجابم ؿاذ. َؿاؾّ ّاب دٍسدٍٍابلت کبهپَصیتی ث وشاُ بًًبًَ رسات کبسثیذ ػیلیؼایَم آثکبسن ؿیویبیی هؼوَلّی Ni-P، ثش سٍٍن ػطح سػَة دادُ ؿذًذ.

ػختی َؿؾ ّاب تَػاط دػاتگبُ هیکشٍٍػاختی ػا Koopa Pazhoohesh ، ثب ثابس اػوابلی 50 گاشم صِهابىٌ 5 ثبیثبًیِ اذاصُ گیشن ؿذ. ػاختی ّاش َؿاؾ، دس ػٍا قطاًقطاِاًذاصُ گیشنِ هیبًًگیي آًْب گاضاسؽ ؿاذ. آصهاَى ػابیؾ الطکبک ث سٍٍؽ یي سٍٍن دیؼک دسٍ ثبس اػوبلی 8 یَتيٍِ، ػ شػت شط یٍ ػ بیؾِ m/s 05/0 ده بن 25 دسساا ػبًًتیگشاد ثش سٍن و ّابن دٍاسان َؿاؾ کابهپَصیتی،آثکبسن ؿیویبیی هؼًوَلًی Ni-P آل ه یَم ثاذٍٍى َؿٍاؾدس هؼابفت 200 هت ش اًًج بم ؿ ذ. ًو َداس ک بّّؾ ٍصى- هؼ بفت ث شان ّ ش وًوًَ ِ سػ ن ؿ ذ ٍ هی بًًگیي ض شیتالطکبک آْب گضاسؽ ؿذ. ػطح ػابیؾ و ا ّاب تَػاط
هیکشٍ ػکَح الکتشٍ ًی سٍٍٍثـی هَسد اسصیبثیً قشاس گشفات . اص هیکش ػکَح الکتش ًی سٍثـٍی Philips هاذل XL30 ثاشان هطبلؼ ه سف لهَسفَلَطنَطن َؿؾ اص آًًبلیضEDS سْْات تؼیایي تشکیت ؿیویبیی اص هیکش ػکَح اَسن Olympus هاذل Bh2 ثشان ثشسػی تَصیغ رسات دس ؿجک ًیکد اػتفبدُ ؿذ.

مًاد وًًيهتُُار
جذيل 4- اجسا تشکیل دَ ىذٌ حمام زيىکاتٍ
88-85˚C دهب
4/6-4/9 pH
160 rpm ػشػت ّن صدى)هگٌت(
50 mg/lit فؼبل ػبص ػطح
(cetyl-trimethylamine bromide)
15 g/lit SiC

جذيل 2- شرايط حمام آتکاری شیمیايی ترای فرايىذ پًًشش دََی ویکل
ًبم هبدُ ؿیویبیی تشکیت ؿیویبیی هقذاس(g/lit)
یذسّیذسٍکؼیذٍکؼیذ ػذین NaOH 106
ػََلفبت ًیکد Ni(SO4)2 30
ػََلفبت هغ CuSO4 5
تبػین یذسٍّیذسٍطىٍطى تبستبسات KHC4H4O6 40
کلشیذ آّّي FeCl2 2
ػََلفبت سٍن ZnSO4 40
ػیبًًیذ تبػین KCN 10
نتایج و بحث
مشخصهیابی پوششهای Ni-P و Ni-P-SiC
غ اص ایٌ ک آلا هیٌین تَػاط فشایٌٌاذ صیٌ کبتاِصیٌکبتاِ کاشدى،ث شان َؿ ؾ دٍّ ی، آه بدُ گشدی ذ، َؿ ؾ ث ل َستاتَکبتبلیتیکی ثذٍٍى ًیبص ث سشیبى شبسسی سػَة کاشدُ
رسات SiC هؼلااق دس اواابم، دسٍٍى َؿااؾ هحِجااَعهٍی گشدًًذ. فشایٌٌذ ایي ًَعَع َؿؾ دّّی سا هی تَاى ث لَست صیش ثیبى کشد:
)1(

)2(

دس ؿاکد 1 تصب یشهیٍکشٍٍػ کَح الکتشٍی سٍٍثـ ی ٍ
ًَسنَسن اصٍ ه سف لهَسفَلَطنَطن ػطح هقطغ ػشضی َؿًؾّ ّابن -NiNi-P P-SiC سا ًـبى دادُ ؿٍاذُ اػات. ّوابى طاَس کاکاِهـ بّ ذُ های ؿاَد دس ّ ش د ابل ت ک بهپَصیتی غیاشکبهپَصیتی َؿؾ ّبیی ثذٍٍى تاشک ٍ یکٌ َاشات سا ؿابّّذّؼتین ک ایي اهش دس سفتبس تشیج لَطٍیکی َؿاؾٍ ّاب تابثیشثؼضایی دِاسد. ضخبهِت َؿؾّ ّب اذٍد 25 هیکشٍهتش اػت .ؿااکد 1- قـاا تَصیااغEDS ػٌٌصاِاش Si دس َؿااؾِ کبهپَصیتی سُا ًـبى هی دّّاذ، اص آًًجاب کا اتانّ ّابنSi ثالَست تشکیت SiC دس َؿؾ سٍسَدَد داسًذ، ثٌٌبثشایي تَصیاغ
لًشيکی پًشش کامپًًزيتی
ات نّ بن Si، ثی بًًگش تَصی غ رسات SiC دس َؿ ؾ اػ ت .
ّوبى طَس ککِ هـابّ ذُ های ؿاَد راستSiC تَصیاغ ًؼاجتب یکٌ َاشتی دس َؿؾ داسًًذ.

)
ب
(

)
الف
(

)
ج
(

)
د
(

)
ٌ
(

Si
C

Ni

P

SiC

ًشش
پً

آلً
میىی
ًمی

لايٍ
لاي
زير

20
µm

20
µm

)

ب

(

)



قیمت: تومان


پاسخ دهید