Darbeli elektro-biriktirme yöntemi ile üretilen mikron altı boyutlu TiC sereamik partikül takviyeli Ni-W-TiC kompozit kaplamalar: tribolojik ve korozyon özellikleri

Abstract

Bu çalışma farklı konsantrasyonlarda seramik partikül ilave edilen kompozit kaplamaların, darbeli (pulse) elektrodepozisyon yöntemi ile üretilmesi üzerine yapılmıştır. Karşılaştırma amaçlı takviyesiz Ni-W alaşım kaplama ve farklı konsantrasyonlarda seramik partiküller içeren Ni-W-TiC kompozit kaplamalar üretilip numunelerin morfolojisi, kristalit boyutu, mikro gerilimi, mekanik, tribolojik ve elektrokimyasal özellikleri değerlendirilmiştir. 15 g/L TiC konsantrasyonunda üretilen kompozit kaplamada 8.3 GPa ile en yüksek sertlik değeri ve 207 GPa elastik modülü gözlemlendi. H/E ve H3/E2 oranlarındaki artış Ni-W-TiC kompozit kaplamanın mükemmel aşınma direncinin yanı sıra plastik deformasyona karşı yüksek direncin sergilenmesine yol açtığı gözlemlendi. Güçlendirilmiş TiC birikimlerinde nano indentasyon ve aşınma direnci sonuçları arasında doğrudan bir korelasyon olduğu gözlemlendi. Ayrıca elektrokimyasal empedans spektroskopisi ve potansiyodinamik polarizasyon analizi ile TiC partiküllerinin bariyer etkileri özellikleriyle kompozit kaplama yönteminin elektrokimyasal özellikleri iyileştirebildiği gösterilmiştir.

Nickel-Tungsten-Titanium carbide (Ni-W-TiC) coatings were produced by pulse electrodeposition from a Ni-W electrolyte containing TiC particles. The effects of TiC concentration in the electrolyte on the morphology, crystallite size, microstrain, mechanical, tribology and electrochemical properties of TiC reinforced Ni-W co-depositions were investigated. The highest hardness of 8,3 GPa and modulus of elasticity of 207 GPa were observed in the case of the coating produced at 15 g/L TiC concentration in the electrolyte. The increase in the H/E and H3/E2 ratios led to displaying excellent wear resistance of the Ni-W-TiC co-depositions besides high resistance to plastic deformation. A direct correlation was observed between nanoindentation and wear resistance results of reinforced TiC co-depositions. It has also been shown by electrochemical impedence spectroscopy and potentiodynamic polarization analysis that TiC particles can improve the electrochemical properties of the co-depositions because of their barrier effect.