ارزیابی خواص تریبولوژیکی پوشش مرکب Ni(5Al)-Al2O3-MoS2 پس از پاشش پلاسمایی بر سطح فولاد ساده کربنی

هدف از این تحقیق، ارزیابی خواص تریبولوژیکی پوشش مرکب Ni(5Al)-Al2O3-MoS2 به‌روش پاشش پلاسمایی اتمسفری (APS) روی زیرلایه فولاد CK45 است. به‌همین منظور، سه ماده پودری با ترکیب 60Ni(5Al)-40Al2O3، 60Ni(5Al)-35Al2O3-5MoS2 و 60Ni(5Al)-25Al2O3-15MoS2 (درصد وزنی) به‌روش آسیاب‌کاری مکانیکی و سپس خشک‌کردن پاششی آماده‌سازی شدند. عملیات پاشش با استفاده از دستگاه پاشش پلاسمایی مجهز به تفنگ مدل PS50 انجام شد. مشخصه‌یابی پوشش به‌وسیله پراش‌سنج پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف‌سنج با توزیع انرژی (EDS)، آزمون‌های سایش و ضریب اصطکاک صورت گرفت. به‌منظور بررسی خواص تریبولوژیکی پوشش، آزمون سایش با استفاده از دستگاه سایش دمای بالا به‌روش پین روی صفحه انجام شد. آزمون در سه دمای 25، 300 و 600 درجه سانتی‌گراد با نیروی اعمالی 5 نیوتن و سرعت دوران 1/0 متر بر ثانیه انجام گرفت. نتایج آزمون سایش در دمای 25 درجه سانتی‌گراد نشان داد پوشش 60%Ni(5Al)-40%Al2O3 به‌دلیل حضور فاز ترد NiAl2O4 و عدم وجود روان‌کار MoS2 دچار سایش ورقه‌ای شده و ضریب اصطکاک را از 95/0 به حدود 80/0  کاهش داده است. در پوشش شامل 15 درصد وزنی MoS2، به‌علت حضور محلول جامد Ni و عدم تشکیل فاز ترد NiAl2O4، کاهش جرم محسوسی حین آزمون سایش در دمای 25 درجه سانتی‌گراد ملاحظه نشد. در دمای 600 درجه سانتی‌گراد، پوشش شامل 15 درصد وزنی MoS2 به‌دلیل حضور هم‌زمان فازهای NiO و MoO3 بهترین رفتار روان‌کاری را از خود نشان داد و ضریب اصطکاک از 95/0 به 25/0 کاهش یافت.