توليد و بهينه سازي پوشش نانوكامپوزيتي زمينه فلزي Ni-Fe(Ti,W)C به روش رسوب گذاري الكتريكي

Production and Optimization of Ni-Fe(Ti,W)C Nanocomposite Coating by Electroplating Process

آبكاري كامپوزيتي روشي براي رسوب هم زمان ذرات كوچك سراميكي در لايه فلزي رسوب يافته است كه مي تواند منجر به بهبود خواص سطحي مانند سختي شود. در ميان فرايندهاي توليد نانو كامپوزيت ها، روش رسوب گذاري الكتريكي داراي مزايايي از جمله هزينه كم تجهيزات اوليه، سرعت بالاي توليد، امكان صنعتي سازي و دماي كاري پايين است. درپژوهش حاضر، توليد پوشش نانوساختار C(Ti,W)Fe- Niبا استفاده ازروش رسوب گذاري الكتريكي مورد بررسي قرار گرفت و تاثير پارامترهاي مهمي نظير جنس زيرلايه و چگالي جريان بر روي خواص پوشش ها ارزيابي گرديد. در اين راستا از يك حمام نيكلي تحت شرايط جريان مستقيم استفاده شد. براساس نتايج به دست آمده از مشخصه يابي پوشش ها توسط روش هاي پراش پرتو ايكس ((XRD، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، آناليز عنصري با تفكيك انرژي پرتو ايكس EDS)) و ريزسختي سنجي مشخص شد پوشش نانوساختار Ni-Fe(Ti,W)C به روش رسوب گذاري الكتريكي قابل توليد بوده و زير لايه فولادي نسبت به برنجي، جهت رسوب گذاري كاربيد مضاعف با زمينه Ni-Fe كه مشخصات مغناطيسي از خود نشان مي دهد، مناسب تر مي باشد. همچنين با بهينه سازي چگالي جريان، مورفولوژي سطحي صاف تر شد و ريزسختي تا 1750 ويكرز افزايش و اندازه دانه تا 27 نانومتر كاهش يافت.

Composite electroplating is a method for simultaneous plating of small ceramic particles in the plated metallic layer, in order to develop the morphology and mechanical properties. The electroplating method possesses many advantages such as low first cost, high speed of production, the possibility scaling up to industrial technologies and low service temperature. In this study, production of nano structural metal matrix composite "Ni-Fe(Ti,W)C" is investigated by electroplating method and the effect of important parameters such as substrate material and current density on coating properties, is evaluated. For this purpose, nickel bath was used under the condition of direct current. Based on the obtained results from characterizing the coating by X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-ray spectroscopy (EDS), it was recognized that nano structure composite Ni-Fe(Ti,W)C is producible and the steel substrate is appropriate than brass substrate with magnetic Ni-Fe matrix for electroplating of double carbid. Also with improvement of current density, surface morphology was more smooth, the microhardness was increased to 1750 HV and the grain size was decreased to 27 nm.