بررسی اثر هم ‌افزایی ذرات نرم و سخت بر رفتار مقاومت به خوردگی و سایش پوشش الکترولس ni-b-ptfe-si3n4 روی فولاد ساده کربنی

دراین پژوهش، ذرات نرم ptfe و نانو ذرات سخت si3n4 بطور همزمان در پوشش الکترولس ni-b وارد شدند و پوشش نانوکامپوزیتی ni - b - ptfe - si3n4 روی فولاد ساده کربنی تهیه شد. ریزساختار و مورفولوژی پوشش ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و مقاومت به خوردگی توسط پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزودن ذرات ptfe به حمام پوشش دهی، این ذرات بطور موفقیت آمیزی در تشکیل پوشش شرکت می کنند. بهترین مقاومت به خوردگی در پوشش ni -b - ptfe در غلظت 3 g/l و با چگالی جریان خوردگی 2.3 μa/cm2 به دست آمد. هم چنین، افزودن نانو ذرات سخت  si3n4به پوشش ni - b می تواند منجر به افزایش تراکم پوشش و بهبود مقاومت به خوردگی گردد. بهترین مقاومت به خوردگی در پوشش ni - b - si3n4در غلظت g/l 4 و با چگالی جریان خوردگی 2.2 μa/cm2 به دست آمد. به کار بردن همزمان ذرات سخت و نرم در پوشش منجر به افزایش مقاومت به خوردگی شده و کمترین چگالی جریان خوردگی برابر با 0.76 μa/cm2 حاصل شد. نتایج سختی سنجی و آزمون سایش نشان داد که افزودن نانو ذرات سخت si3n4منجر به افزایش سختی و ضریب اصطکاک پوشش ni - b از hv 847 و 0/6 به hv 963 و 0/78 می گردد. همچنین افزودن ذرات ptfe منجر به کاهش سختی و ضریب اصطکاک به hv 572 و 0/35 می شود. به کار بردن همزمان ذرات سخت و نرم، میزان سختی hv 871 و ضریب اصطکاک 0/6 را نتیجه داد.

Investigation of the Synergistic Effect of Soft and Hard Particles on Corrosion and Wear Resistance Behavior of Ni-B-PTFE-Si3N4 Electroless Coating on Carbon Steel

In this study, soft PTFE particles and hard Si3N4 nanoparticles were simultaneously introduced into the NiB electroless coating and the NiBPTFESi3N4 nanocomposite coating was prepared on plain carbon steel. The microstructure and morphology of the coatings were examined by scanning electron microscopy, and the corrosion resistance was investigated by potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy. The results showed that by introducing PTFE particles into the coating bath, NiBPTFE composite coating was successfully prepared. The best corrosion resistance of NiBPTFE coating was achieved when a concentration of 3 g/L PTFE particles were used. The corrosion current density was 2.3 μA/cm2. However, introduction of Si3N4 nanoparticles into the NiB coating can also improve the corrosion resistance of the coating. The best corrosion resistance of NiBSi3N4 coating was obtained at a concentration of 4 g/L Si3N4 nanoparticles, with a corrosion current density of 2.2 μA/cm2. Simultaneous application of hard and soft particles in the coating increased corrosion resistance, and the corrosion current density was 0.76 μA/cm2 for NiBPTFESi3N4 coating. The results of hardness and abrasion tests showed that the addition of Si3N4 nanoparticles leads to an increase in the hardness and friction coefficient of NiB coating from 847 Vickers and 0.6 to 963 Vickers and 0.78, respectively. Nevertheless, the incorporation of PTFE particles reduces the hardness and coefficient of friction to 572 Vickers and 0.35, respectively. Simultaneous application of hard and soft particles resulted a hardness of 871 Vickers and friction coefficient of 0.6.