กรรมวิธีทางความร้อนและสมบัติเชิงกลของชั้นเคลือบโลหะผสมนิกเกิล-ฟอสฟอรัส และนิกเกิล-โคบอลต์-ฟอสฟอรัส ที่ชุบโดยไม่ใช้ไฟฟ้า

Abstract

ผลของปริมาณโคบอลต์และอุณหภูมิของกรรมวิธีทางความร้อน ต่อค่าความแข็ง และความต้านทานการสึกหรอของโลหะผสมนิกเกิล-โคบอลต์-ฟอสฟอรัส (Ni-Co-P) ได้ทำการศึกษาถึงปริมาณโคบอลต์ในชั้นเคลือบอย่างเป็นระบบ จนกระทั่งมีปริมาณมากถึง 45% ด้วยกระบวนการชุบเคลือบผิวแบบไม่ใช้ไฟฟ้า โดยเมื่อผ่านกรรมวิธีทางความร้อนพบว่าการเพิ่มขึ้นของปริมาณโคบอลต์ในชั้นเคลือบทำให้ขนาดเกรนและโครงสร้างผลึกของวัสดุมีความเสถียรมากขึ้น ชั้นเคลือบ Ni-45Co-2.6P ที่ผ่านกรรมวิธีทางความร้อนที่อุณหภูมิ 300°C ให้ความแข็งสูงที่สุด 959 Hv0.1 และมีการสึกหรอที่ต่ำ 8.85 mg/1000cycles ภายใต้การสึกหรอแบบขัดถู (abrasive wear) โดยการทดสอบด้วย Taber Abraser wear อย่างไรก็ตามการที่ไม่มีโคบอลต์ก็ทำให้ความต้านทานการสึกหรอของโลหะผสมนิกเกิล-ฟอสฟอรัสดีขึ้น ภายใต้การทดสอบด้วย ball-on-disc ซึ่งเกิดการสึกหรอทั้งแบบขัดถูและแบบยึดติด (adhesive wear) จากงานวิจัยนี้ทำให้ทราบว่าโลหะผสมนิกเกิล-โคบอลต์-ฟอสฟอรัสสามารถเพิ่มความแข็งและความต้านทานการสึกหรอแบบขัดถูให้กับโลหะผสมนิกเกิล-ฟอสฟอรัสได้ นอกจากนั้นการผ่านกรรมวิธีทางความร้อนที่อุณหภูมิเหมาะสมยังมีผลทำให้ชั้นเคลือบ Ni-45Co-2.6P มีสมบัติเชิงกลที่ดีขึ้นด้วย