تاثیر زمان نیتروژن‌دهی پلاسمایی بر رفتار سایشی پوشش‌های الکترولس خود روانکار نیکل بور گرافیت

هدف از انجام این پژوهش تولید پوشش کامپوزیتی نیکل بور گرافیت (ni b gr) نیتروژن‌دهی پلاسمایی شده با خواص خود روانکاری و بررسی رفتار سایشی آن است. بدین منظور از یک حمام کامپوزیتی الکترولس نیکل بر پایه بوروهیدرید سدیم برای رسوب‌دهی پوشش‌های ni b gr روی فولاد aisi 4140 استفاده شد. زمینه ni b با شاخص لوچگی 0.12 به‌عنوان یک ماتریس سخت با قابلیت حفظ مواد روانکار و ذرات گرافیت (با اندازه کمتر از 20 میکرومتر) با غلظت 0.275 گرم در لیتر به‌عنوان جزء روانکار جامد عمل می‌کنند. پوشش‌های کامپوزیتی در دمای 400 درجه سانتیگراد در مدت‌زمان‌های 30، 60، 120، 180 و 240 دقیقه در معرض نیتروژن‌دهی پلاسمایی در مخلوط گازی 25 درصد نیتروژن و 75 درصد هیدروژن قرار گرفتند. مشخصه‌یابی پوشش‌های کامپوزیتی ni b gr توسط بررسی ریزساختاری توسط آزمون پراش اشعه ایکس (xrd)، ریخت‌شناسی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (fe sem)، آزمون ریزسختی، زبری‌سنجی و ‌ارزیابی سایش توسط آزمون پین روی دیسک (pin on disk) انجام شد. پوشش‌های الکترولس نیکل بور گرافیت 60 دقیقه نیتروژن‌دهی پلاسمایی شده، به سختی hv0.11060 رسیدند. در مقایسه با پوشش‌های نیکل بور گرافیت خام (as plate)، پوشش کامپوزیتی نیکل بور گرافیت 60 دقیقه نیتروژن‌دهی پلاسمایی شده، کاهش 75 درصدی در نرخ سایش ویژه و کاهش 31 درصدی در ضریب اصطکاک را نشان داد. علاوه بر این، وجود گرافیت به‌عنوان خود روانکار با توجه به کاهش سطح تماس بین پین فولادی و پوشش، با محدود کردن سایش چسبان و اکسیداسیون مقاومت سایشی کامپوزیت را افزایش می‌دهد.