پوشش دهي اكسيد تيتانيوم همزمان با نيتروكربوره كردن الكتروليتي پلاسماي روي سطح فولاد ضد زنگ آستنيتي و بررسي رفتار سايشي آن

Simultaneous deposition of TiO2 with plasma electrolytic nitrocarburizing on stainless steel and study of wear behavior of treated steel

به منظور بهبود خواص سطح كاشتني هاي مورد استفاده در جراحي، اكسيد تيتانيوم به طور هم زمان به محلول نيتروكربوره كردن الكتروليتي پلاسمايي جهت پوشش دادن فولاد صد زنگ آستنيتي 316 ال، اضافه شد. سپس نمونه ها با جريان مستقيم و ولتاژ (141 ولت) پوشش داده شدند. به منظور مطالعه ي پوشش بدست آمده، ريزساختار ، آناليز فازي و مورفولوژِي سطح پوشش، بااستفاده از تكنيك پراش پرتو ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مورد بررسي قرار گرفت. رفتار سايشي و ضريب اصطكاك پوشش نيز توسط دستگاه پين بر روي صفحه ي چرخشي بررسي شد. نتايج پراش پرتو ايكس بيانگر حضور فازهاي اكسيد تيتانيوم و لايه ي نيتروكربوره روي سطح فولاد بوده . نتايج ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشان دهنده ي تشكيل لايه ي كامپوزيتي به صورت يكنواخت بر روي سطح بوده است. از سوي ديگر نمونه ي پوشش داده شده در مقايسه با نمونه ي بدون پوشش از مقاومت به سايش بالاتر و ضريب اصطكاك پايين تري برخوردار بود.

Titanium oxide was simultaneously added to plasma electrolyte nitrocarburizing bath of 316L stainless steel in order to improve the surface tribological properties. Then the samples were placed in the electrolyte and biased with a negative voltage of 141 volt. Microstructure, phase analysis and morphology of the coatings were studied by using x-ray diffraction (XRD) analysis and scanning electron microscope (SEM). Also, the wear behavior and the friction coefficient of coating were studied using a rotating pin on disc wear testing machine. The results of XRD analysis indicate the presence of titaniumoxide phase and nitro-carburized layer on the surface of steel. The results of the scanning electron microscope study point to the formation of composite layer homogeneously on the steel surface. On the other hand, the coated samples exhibit a higher wear resistance and lower friction coefficient compared to the untreated samples.