به کار بردن آلیاژ سه تایی نیکل-مولیبدن- کبالت به عنوان جایگزینی برای کروم سخت
در این بخش از مجله دانش به بررسی یک تحقیق علمی جدید که در مورد به کار بردن آلیاژ سه تایی ، یعنی استفاده از سه فلز نیکل ، مولیبدن و کبالت به عنوان جایگزین برای کروم سخت می پردازیم.
کروم سخت به دلیل خواص جذبی مانند سختی بالا و مقاومت در برابر سایش عالی ، پر کاربردترین پوشش آبکاری شده در صنایع خودروسازی و برخی صنایع دیگر است. با این حال با توجه به خطرات بهداشتی مرتبط با استفاده از حمام های کروم شش ظرفیتی در هنگام آبکاری ، نیاز به شناسایی جایگزینی برای این پوشش وجود دارد . در این مطالعه تحقیقاتی ، یک آلیاژ نیکل- مولیبدن به همراه کبالت به عنوان عنصر آلیاژی ساخته شده است. این پوشش به دلیل میکرو سختی ، مقاومت در برابر فرسایش ، ضریب اصطکاک و مقاومت در برابر خوردگی مشخص شد. پوشش همچنین تحت عملیات حرارتی در دمای 200 تا 600 درجه سانتی گراد و در شرایط بهینه Ni-Mo-Co (730 KHN) در طی تحقیق و مطالعات قرار گرفت . مشاهده شد که ریز سختی پوشش آلیاژ Ni-Mo-Co در شرایط بهینه ظاهرا شبیه به محتمل ترین پوشش های جایگزین Co-P و کروم سخت است. ویژگی تریبولوژیکی مانند نرخ سایش و ضریب اصطکاک پوشش Ni-Mo-Co عملیات حرارتی شده بهتر از پوشش Ni-Mo-Co و Ni-Mo رسوب داده شده است. ویژگی های تریبولوژکی مانند نرخ سایش و ضریب اصطکاک پوشش Ni-Mo-Coبا حرارت 400 درجه سانتی گراد در مقایسه با پوشش کروم سخت بهتر است . مطالعات آمپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون نشان داد که مقاومت به خوردگی آلیاژNi-Mo-Co عملیات حرارتی شده بهتر از پوشش آلیاژ Ni-Mo-Co و Ni-Mo رسوب داده شده است. کروم سخت به طور گسترده ای به عنوان یک پوشش کاربردی مورد استفاده قرار می گیرد . با فرآیند ساده رسوب الکتریکی بدست می آید این فرآیند از محلول های کروم شش ظرفیتی بسیلر سمی بر پایه اسید کرومیک استفاده می کنند. در نتیجه علی رغم عملکرد فنی عالی آن مانند ریز سختی مناسب ، نرخ سایش خوب و هزینه های کم رسوب گذاری ، مقررات زیست محیطی زیادی در مورد پوشش کروم سخت وجود دارد . جدای از خطراتی که کروم شش ظرفیتی برای سلامتی دارد ، چندین اشکال دیگر در فرآیند و عملکرد مرتبط با وشش کروم سخت وجو دارد. این شامل راندمان الکترولیتی نسبتا پایین فرآیند آبکاری کروم ، نرخ رسوب پایین در مقایسه با آبکاری سایر فلزات و آلیاز ها ( به عنوان مثال حدود 15 درصد برای کروم و حدود 85 تا 95 درصد برای نیکل) است که منجبر به مصرف انرژی بالا می شود . علاوه براین ، شکنندگی ذاتی رسوبات کروم سخت ( یعنی ازدیاد طول کمتر از 1 درصد ) هموارخ منجر به ترک های مایکرو می شود .وجود این ترک ها باعث عملکرد ناهماهنگ خوردگی می شود . در نتیجه پوشش ها برای کاربرد هایی که مقاومت در برابر خوردگی موردنیاز است کاملا نامناسب هستند. پوشش کروم سخت روی زیر لایه های فولادی باعث ایجاد شکنندگی هیدروژنی می شود و بنابراین پوشش نیاز به پخت بعد از رسوب دارد. بدیهی است که نیاز به یک پوشش جایگزین وجود دارد که سختی و ضریب اصطکاک کم پوشش کروم سخت را برآورده کند و همچنین خطرات زیست محیطی و بهداشتی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد . همچنین باید بهبود های فرایند و عملکرد مانند افزایش نرخ رسوب ، افزایش شکل پذیری و بهبود مقاومت در برابر پوسته شدن و خوردگی بدون لایه های زیرین را ارائه دهد.
پوشش سه تایی آلیاژ Ni-Co-Mo در زیر الکتروسکوپ داده شده شرایط محیطی از الکترولیت سولفات بر پایه سیترات . ترکیب 0.040 مول بر لیتر Na2Mo4.2H2O ،NiSO4.6H2O به مقدار 180 مول بر لیتر ، Na3cit.2H2O به مقدار 0.2 مول بر لیتر و CoSo4.7H2o ّه مقدار 0.003 مول بر لیتر رسوب الکتریکی بر روی یک زیر لایه فولادی ملایم ( کاتد )انجام شد. استفاده از صفحه های نیکل به عنوان آند . الکترولیت در معرض هم زدن مغناطیسی مداوم در طول فرآیند الکترولیتی است . این رسوب گذاری به صورت گالوانوستاتیک در چگالی جریان انجام شد . از 50 میلی آمپر بر سانتی متر مربع به منظور به دست آوردن ضخامت پوشش 20 با تلورانس 5 میکرومتر. pH آلکترولیت ها به صورت الکترومتریک پیگیری و حفظ شد . در 9.0 با استفاده از آمونیاک . پوشش های آلیاژی Ni-Mo و Ni-Mo-Co در دماهای 200 ،400 درجه و 600 درجه سانتی گراد به مدت زمان 1 ساعت در کوره می رود و همانجا در شرایط کوره خنک می شود . آلیاژ Ni-Co-Mo رسوب کرد ، پس از آن به نمونه لایه پشتیبان مس داده شد و در سراسر سطح مقطع برش داده شد.
قطعه به صورت متالوگرافی ( با استفاده از پودر باکلیت ) نصب شده بود و عمل جلا دادن با استفاده از پولیش Buelher Ecomet به طوری که ریز سختی ریز ساختار مدنظر ایجاد شود .
بازگشت به دانشنامه آبکاری نیکل
