Ni-B-CeO2 Kompozit Akımsız Kaplamanın Mekanik ve Tribolojik Özelliklerine Isıl İşlem ve Yükün Etkisi

Seryum oksit (CeO2) partikül takviyeli Ni-B kompozit kaplama CeO2 partikülleri içeren bir Ni-B kaplama banyosundan akımsız kaplama yöntemi ile üretilmiştir. Akımsız kaplama banyosunda nikel kaynağı olarak nikel sülfat hekzahidrat ((NiSO4.6H2O), indirgeyici ajan olarak dimetilamin boran ((CH3)2NHBH3), stabilizatör olarak tiyoüre (CH4N2S) ve kompleks oluşturucu olarak da sodyum asetat (CH3COONa) kullanılmıştır. Çalışmanın temel amacı, CeO2 partikül takviyeli kaplamanın yapısal karakterizasyonu ve aşınma deney şartlarının tribolojik özellikleri üzerindeki etkilerini araştırmaktır. Kaplamanın yüzey morfolojisi taramalı elektron mikroskobu (SEM) cihazı, faz yapısı analizi ise X-ışını kırınımı (XRD) cihazı ile yapılmıştır. Nanosertlik ölçümleri nanoindenter cihazı ve aşınma testleri disk üzerinde bilye test cihazı ile gerçekleştirilmiştir. 3D profilometre kullanılarak aşınmış yüzey analizleri yapılmıştır. Deneysel sonuçlar, kaplamanın sertliğinin ısıl işlem ile arttığını, bununla birlikte farklı yüklere bağlı olarak tribolojik davranışının değişim gösterdiği anlaşılmıştır.

Effect of Heat Treatment and Applied Load on Mechanical and Tribological Properties of Ni-B-CeO2 Composite Electroless Coating

Cerium oxide (CeO2) particle reinforced Ni-B composite coating was produced by electroless coating method from a Ni-B coating bath containing CeO2 particles. In the electroless plating bath, nickel sulfate hexahydrate ((NiSO4.6H2O) was used as nickel source, dimethylamine borane ((CH3)2NHBH3) as reducing agent, thiourea (CH4N2S) as stabilizer and sodium acetate (CH3COONa) as complexing agent. The aim of the study is to investigate the structural characterization of CeO2 particle reinforced coating and the effects of wear test conditions on its tribological properties. The surface morphology of the coating was performed by scanning electron microscope (SEM), and phase structure analysis was performed by X-ray diffraction (XRD). Nanohardness measurements were carried out with a nanoindenter device, and wear tests were done with a ball-on-disk test device. Worn surface analyzes were made using a 3D profilometer. Experimental results showed that the hardness of the coating increased with heat treatment; however, its tribological behavior changed depending on different loads

___

  • Barati, Q., & Hadavi, S. M. M. (2020). Electroless Ni-B and composite coatings: A critical review on formation mechanism, properties, applications and future trends. Surfaces and Interfaces, 21(September), 100702. https://doi.org/10.1016/j.surfin.2020.100702
  • Chen, Z., Ma, Z., Song, J., Wang, L., & Shao, G. (2016). A novel approach for the preparation of Ni–CeO 2 composite cathodes with enhanced electrocatalytic activity. RSC Advances, 6(65), 60806–60814. https://doi.org/10.1039/C6RA14667H
  • Delaunois, F., & Lienard, P. (2002). Heat treatments for electroless nickel – boron plating on aluminium alloys. Surface & Coatings Technology, 160, 239–248.
  • Delaunois, F., Petitjean, J. ., Lienard, P., & Jacob-Duliere, M. (2000). Autocatalytic electroless nickel-boron plating on light alloys. Surface and Coatings Technology, 124(2–3), 201–209. https://doi.org/10.1016/S0257-8972(99)00621-0
  • Dilek, S., Algül, H., Akyol, A., Alp, A., Akbulut, H., & Uysal, M. (2021). Pulse electro co-deposition of submicron-sized TiC reinforced Ni–W coatings: tribological and corrosion properties. Journal of Asian Ceramic Societies, 00(00), 1–13. https://doi.org/10.1080/21870764.2021.1911058
  • Eraslan, S., & Ürgen, M. (2015). Surface & Coatings Technology Oxidation behavior of electroless Ni – P , Ni – B and Ni – W – B coatings deposited on steel substrates. Surface & Coatings Technology, 265, 46–52. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2015.01.064
  • Georgiza, E., Gouda, V., & Vassiliou, P. (2017). Surface & Coatings Technology Production and properties of composite electroless Ni-B-SiC coatings. Surface & Coatings Technology, 325, 46–51. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2017.06.019
  • Kasturibai, S., & Kalaignan, G. P. (2014). Characterizations of electrodeposited Ni–CeO2 nanocomposite coatings. Materials Chemistry and Physics, 147(3), 1042–1048. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2014.06.057
  • Krishnaveni, K., Sankara Narayanan, T. S. N., & Seshadri, S. K. (2005). Electroless Ni-B coatings: Preparation and evaluation of hardness and wear resistance. Surface and Coatings Technology, 190(1), 115–121. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2004.01.038
  • Madah, F., Dehghanian, C., & Amadeh, A. A. (2015). Investigations on the wear mechanisms of electroless Ni–B coating during dry sliding and endurance life of the worn surfaces. Surface and Coatings Technology, 282, 6–15. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2015.09.003
  • Mindivan, F., Mindivan, H., & Darcan, C. (2017). Electroless Ni–B Coating of Pure Titanium Surface for Enhanced Tribocorrosion Performance in Artificial Saliva and Antibacterial Activity. Tribology in Industry, 39(2), 270–276. https://doi.org/10.24874/ti.2017.39.02.15
  • Qu, N. S., Zhu, D., & Chan, K. C. (2006). Fabrication of Ni-CeO2 nanocomposite by electrodeposition. Scripta Materialia, 54(7), 1421–1425. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2005.10.069
  • Radu, T., Dunarea, U., Galati, D. J., Vlad, M., Dunarea, U., Galati, D. J., Istrate, G. G., Dunarea, U., & Galati, D. J. (2015). Preparation and characterization of electroless Ni – P – Al2O3 nanocomposite coatings. Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures, 10(September), 1055–1065.
  • Shakoor, R. A., Kahraman, R., Gao, W., & Wang, Y. (2016). Synthesis , Characterization and Applications of Electroless Ni-B Coatings-A review. International Journal of ELECTROCHEMICAL SCIENCE, 11, 2486–2512. http://www.electrochemsci.org/papers/vol11/110302486.pdf
  • Sudagar, J., Lian, J., & Sha, W. (2013a). Electroless nickel, alloy, composite and nano coatings - A critical review. Journal of Alloys and Compounds, 571, 183–204. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.03.107
  • Vitry, V. Ã., & Delaunois, F. (2015). 7. Nanostructured electroless nickel-boron coatings for wear resistance. In Anti-Abrasive Nanocoatings. Elsevier Ltd. https://doi.org/10.1016/B978-0-85709-211-3.00007-8
  • Vitry, V., Delaunois, F., & Dumortier, C. (2008). Mechanical properties and scratch test resistance of nickel-boron coated aluminium alloy after heat treatments. Surface and Coatings Technology, 202(14), 3316–3324. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2007.12.001
  • Yu, X., Wang, H., Yang, Z., Yin, P., & Xin, X. (2000). XPS and AES investigation of two electroless composite coatings. Applied Surface Science, 158(3), 335–339. https://doi.org/10.1016/S0169-4332(00)00114-8
Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2013
  • Yayıncı: Osman Sağdıç
Sayıdaki Diğer Makaleler

Çok Amaçlı Kısıtlama Gerçek Dünya Optimizasyon Problemlerini Çok Amaçlı Optimizasyon Algoritmaları ile Çözme

Tolga ALTİNOZ

Çok Yönlü Dövme İşleminin AA5083 Alüminyum Alaşımının Mekanik Özellikleri Üzerindeki Etkisi

Erkin AKDOĞAN, Mehmet ŞAHBAZ

Nesnel, Öznel ve Bütünleşik Kriter Ağırlıklandırma Yöntemlerinin Karşılaştırılması: COVID-19 Uygulaması

Zeynep Büşra KESKİN, Elif KILIÇ DELİCE

İçmesuyu Dağıtım Sistemlerinde Arıza Bakım Onarım Süreçlerinin İzlenmesi için Performans Göstergeleri

Cansu ORHAN, Mahmut FIRAT, Salih YILMAZ, Abdullah ATEŞ

Polikarbazol ve ZnO Katkılı Polikarbazolün Paslanmaz Çelik Yüzeyinde Elektrokimyasal Sentezi ve Korozyon Performanslarının Araştırılması

Gülten UZUN, Berrin DURAN, Evrim HÜR

İnsansız Hava Araçlarında Gömülü Sistem Üzerinden Derin Öğrenme ile Nesne Tespiti

Ziya SAYGILI, Güzin ÖZMEN

PvTLP genlerinin genom çaplı tespit ve karakterizasyonu

Ayşe Gül KASAPOĞLU, Ahmed Sidar AYGÖREN, Selman MUSLU, Burak Muhammed ÖNER, Murat ISIYEL, Esra YAPRAK, Sümeyra UÇAR, Recep AYDINYURT, Büşra UZUN, Emre İLHAN, Murat AYDIN

Ni-BW Kaplamalarında W Konsantrasyonun Sertlik ve Aşınma Özelliklerine Etkisi

Erhan DURU, Abdullah ÖZTÜRK, Mehmet UYSAL, Hatem AKBULUT, Serdar ASLAN

Gözenekli Karbon Nanoliflerin Yüzey Özelliklerinin İncelenmesi

Göltuğ CİHANBEYOĞLU, Meltem YANİLMAZ

Purolite A200 Reçine Kullanılarak İyon Değiştirme Yöntemi ile Sudan Sülfat Giderimi

Muhammed Bora AKIN, Zülal HOŞAFCIOĞLU KIYISİN, Mehmet Muhtar KOCAKERİM