ايجاد پوشش روانكار جامد دي سولفيد موليبدن روي فولاد با استفاده از روش رسوب بخار شيميايي

Synthesis of Molybdenum Disulfide Solid Lubricant Coating on Steel Using Chemical Vapor Deposition Method

دي سولفيد موليبدن (MoS2) يكي از پركاربردترين روانكارهاي جامد است كه به روش هاي مختلف، روي سطوح تحت سايش اعمال مي شود. در اين پژوهش با استفاده از روش رسوب بخار شيميايي (CVD) پوشش MoS در دماهاي 400، 500، 600 و 700 درجه سانتي گراد، روي زمينه فولادي اعمال شد. پوشش با استفاده از FTIR ،XRD, EDX، سختي سنج و زبري سنج، مشخصه يابي شد. نتايج نشان داد كه با تبخير همزمان پودر گوگرد و تري اكسيد موليبدن (Mo03)، در محفظه CVD، پوششي پيوسته و يكنواخت با تركيبي از MoS2 و دي اكسيد موليبدن (Mo02) ايجاد مي شود. افزايش دماي زير لايه باعث افزايش ضخامت پوشش و افزايش نسبت فاز MoS2 به Mo02 مي گردد. اندازه دانه پوشش هاي ايجاد شده در شرايط مختلف رسوب دهي 120-50 نانومتر و ضخامت و سختي پوشش به ترتيب 30-17 ميكرومتر و 480 - 260 ويكرز بود.

Molybdenum disulfide (MoS2) is one of the most widely used solid lubricants applied in different ways on the surfaces under friction. In this work, AISI 316 austenitic stainless steel was coated with MoS2, using chemical vapor deposition (CVD) at four different temperatures (400, 500, 600 and 700°C). Coatings properties were investigated using SEM, EDX, XRD and FTIR, Hardness Tester and Roughness tester. The results showed that with simultaneous evaporation of sulfur and molybdenum trioxide (MoO3) in the CVD chamber, a uniform coating layer containing MoS2 and MoO2 phases is formed. Increase in the substrate temperature resulted in the rise in the proportion of MoS2 to MoO2 phases as well as the thickness of coating. The thickness, grain size and the hardness of the coating were 17-29 μm, 50-120 nm and 260- 480 HV respectively.