تأثير الطلاء اللاكهربي للنيكل فوسفور والمعالاجات الحرارية في تحسين الصلادة ومقاومة التآكل للصلب منخفض الكربون في محلول كلوريد الصوديوم )ماء البحر(

سالم علي قراب; محمد علي بلعم; أحمد الصديق الصقر; أيمن إسماعيل العلواني

المؤلفون

سالم علي قراب جامعة مصراتة، كلية الهندسة، قسم هندسة وعلوم المواد، ليبيا
محمد علي بلعم جامعة مصراتة، كلية الهندسة، قسم هندسة وعلوم المواد، ليبيا
أحمد الصديق الصقر جامعة مصراتة، كلية الهندسة، قسم هندسة وعلوم المواد، ليبيا
أيمن إسماعيل العلواني جامعة مصراتة، كلية الهندسة، قسم هندسة وعلوم المواد، ليبيا

الكلمات المفتاحية:

التآكل، الصلادة، الطلاء اللاكهربي، ماء البحر، النيكل فوسفور

الملخص

في هذه الورقة تمت دراسة تأثير الطلاء اللاكهربي للنيكل فوسفور على تحسين الصلادة السطحية ومقاومة التآكل للصلب منخفض الكربون في بيئات تحوي كلوريد الصوديوم بتراكيز مختلفة؛ استخدم في عملية الطلاء محلولي طلاء حامضيين برقم هيدروجيني ) pH≈6 ( وعند درجة حرارة ) 80 - 90 ( درجة مئوية وذلك للحصول علي معدل ترسيب مناسب. أجريت بعد ذالك عمليات المعالجة الحرارية لمدة ساعة واحدة في وجود غاز خامل وعند درجة حرارة 400 درجة مئوية لغرض تحسين الصلادة السطحية ومقاومة التآكل الميكانيكي. أظهرت النتائج تحسناً ملحوظا في الصلادة حيث ازدادت بمقدار ثلاثة أضعاف تقريبًا. أجريت بعد ذلك تجارب التآكل بغمر العينات المختبرة في ثلاثة محاليل من كلوريد الصوديوم وبتراكيز مختلفة ) wt%1 ، wt%2 ، wt%3 ) والتي تشبه وتحاكي بيئة ماء البحر، وفيها تم اختبار عينات مختلفة تضمنت عينات غير مطلية، وعينات مطلية، وأخرى مطلية ومعالجة حرارياً. أظهرت نتائج الدراسة انخفاضًا طفيفًا في مقاومة التآكل المائي للعينات المطلية والمعالجة حراريًا، في حين أن العينات المطلية فقط أظهرت تحسناً واضحًا في مقاومة التآكل الميكانيكي )الارتطامي( ما يجعلها تناسب العديد من التطبيقات التي تستدعي التعامل مع بيئة مياه البحر أو مع بيئات مشابهة لها.

المراجع

J. Halling, Introduction: Recent Development in Surface Coating and Modification Processes. London: MEB, 1985.

[ 2 ] C. M. Cotell, et al., ASM Hand Book: Surface Engineering: ASM international, 1994.

[ 3 ] A. Clarke and A. Partridge, "A strategic review of the surface engineering industry in the UK," TD o. T. a. I. a. Y. Forward. Rotherham, NAMTEC Ltd, 2006.

[ 4 ] Y. L. Shi, et al., "Preparation of electroplated Ni-P-ultrafine diamond, Ni-P-carbon nanotubes composite coatings and their corrosion properties," Journal of Materials Science, vol. 39, pp. 5809-5815, 2004/09/01 2004.

[ 5 ] A. Serek and A. Budniok, "Production of electrolytic nickel and nickel–phosphorous composite layers containing titanium," Current Applied Physics, vol. 2, pp. 193-199, 2002.

A. S. Hamdy, et al., "Electroless deposition of ternary Ni–P alloy coatings containing tungsten or nano-scattered alumina composite on steel," Journal of applied electrochemistry, vol. 38, pp. 385-394, 2008.

[ 7 ] M. Schlesinger and M. Paunovic, Modern electroplating vol. 55: John Wiley & Sons, 2011.

[ 8 ] C. Gu, et al., "Electroless Ni–P plating on AZ91D magnesium alloy from a sulfate solution," Journal of Alloys and Compounds, vol. 391, pp. 104-109, 2005.

[ 9 ] C. Lin and J. He, "Cavitation erosion behavior of electroless nickel-plating on AISI 1045 steel," Wear, vol. 259, pp. 154-159, 2005.

[ 10 ] A. Wurtz, "Sur l’hydrure de cuivre," Ann. Chim. Phys, vol. 3, pp. 250-252, 1844.

[ 11 ] A. Brenner and G. E. Riddell, "Nickel plating on steel by chemical reduction," J. Res. NBS, vol. 37, pp. 31-34, 1946.

[ 12 ] K. Holbrook and P. Twist, "ELECTROLESS NICKEL DEPOSITION--EFFECT OF ORGANIC SALTS ON RATE," Plating, vol. 56, pp. 523-526, 1969.

[ 13 ] D. R. Gabe, Principles of Metal Surface Treatment and Protection: Pergamon International Library of Science, Technology, Engineering and Social Studies: International Series on Materials Science and Technology: Elsevier, 2014.

[ 14 ] G. O. Mallory and J. B. Hajdu, Electroless plating: fundamentals and applications: Cambridge University Press, 1990.

[ 15 ] J. Dugasz and A. Szász, "Factors affecting the adhesion of electroless coatings," Surface and Coatings Technology, vol. 58, pp. 57-62, 1993.

[ 16 ] O. C. Osifuye, "Electrochemical corrosion resistance of electroless plated mild steel," 2014.

[ 17 ] R. Guo, et al., "Influence of deposition parameters and kinetics of electroless Ni-P plating on polyester fiber," Fibers and polymers, vol. 13, pp. 1037-1043, 2012.

[ 18 ] J. Sudagar, et al., "Electroless nickel, alloy, composite and nano coatings–A critical review," Journal of Alloys and Compounds, vol. 571, pp. 183-204, 2013.

[ 19 ] Z. Chen, et al., "Effect of plating parameters on the intrinsic stress in electroless nickel plating," Surface and Coatings Technology, vol. 167, pp. 170-176, 2003.

[ 20 ] P.-H. Lo, et al., "Role of phosphorus in the electrochemical behavior of electroless Ni-P alloys in 3.5 wt.% NaCl solutions," Surface and Coatings Technology, vol. 67, pp. 27-34, 1994.

[ 21 ] K. Keong, et al., "Hardness evolution of electroless nickel–phosphorus deposits with thermal processing," Surface and Coatings Technology, vol. 168, pp. 263-274, 2003.

[ 22 ] H. Ashassi-Sorkhabi and S. H. Rafizadeh, "Effect of coating time and heat treatment on structures and corrosion characteristics of electroless Ni–P alloy deposits," Surface and Coatings Technology, vol. 176, pp. 318-326, 2004.

[ 23 ] I. Apachitei, et al., "The effect of heat treatment on the structure and abrasive wear resistance of autocatalytic NiP and NiP–SiC coatings," Surface and Coatings Technology, vol. 149, pp. 263-278, 2002.

[ 24 ] P. Sahoo and S. K. Das, "Tribology of electroless nickel coatings–a review," Materials & Design, vol. 32, pp. 1760-1775, 2011.

[ 25 ] C. Lee, "Corrosion and wear-corrosion resistance properties of electroless Ni–P coatings on GFRP composite in wind turbine blades," Surface and Coatings Technology, vol. 202, pp. 4868-4874, 2008.

[ 26 ] Y. Song, et al., "High corrosion resistance of electroless composite plating coatings on AZ91D magnesium alloys," Electrochimica Acta, vol. 53, pp. 2135-2143, 2008.

[ 27 ] E. Roehl and W. Wesley, "Notes on nickel plating from a fluoborate bath," Plating, vol. 37, p. 142, 1950.

[ 28 ] L. Bonin, et al., "Corrosion behaviour of electroless high boron-mid phosphorous nickel duplex coatings in the as-plated and heat-treated states in NaCl, H2SO4, NaOH and Na2SO4 media," Materials Chemistry and Physics, vol. 208, pp. 77-84, 2018.

[ 29 ] R. Gao, et al., "Study of the corrosion resistance of electroless Ni-P deposits in a sodium chloride medium," Journal of Ocean University of China, vol. 6, pp. 349-354, 2007.

[ 30 ] S. H. M. Anijdan, et al., "The effect of electroless bath parameters and heat treatment on the properties of Ni-P and Ni-P-Cu composite coatings," Materials Research, vol. 21, 2018.