Isıl işlemin akımsız Ni-B kaplamanın mikro-yapısına, korozyon direncine ve sertliğine etkisi

Effect of heat treatment on the micro-structure, corrosion resistance and hardness of electroless Ni-B coating

Özet

Yüksek bor içeren Ni-B kaplama daha önce optimize edilen banyoda elde edilmis ve tasarlanan ısıl islemin (450°C de 1 saat) bu kaplamanın mikro-yapısına, korozyon direncine ve sertlik değerine etkisi arastırılmıstır. Ni-B kaplamanın ısıl islemsiz kosullarda büyük ölçüde amorf yapıya sahip olduğu görülmüstür. Isıl islem ile birlikte kaplama yapısında kristallesme gerçeklesmis ve beraberinde $Ni_3B$ ile $Ni_2B$ fazları olusmustur. Uygulanan ısıl islemin kaplamanın korozyon direncini düsürdüğü gözlemlenmistir. Korozyon direncindeki bu düsüs ısıl islem ile amorf yapının bozulmasına ve yapısal hataların ortaya çıkmasına bağlanmıstır. Isıl islem kaplamanın sertlik değerini ise önemli ölçüde arttırmıstır. Isıl islemsiz kosullarda kaplamanın mikro-sertliği 704 $VHN_{100}$ iken ısıl islem ile mikro-sertlik değeri 1100 $VHN_{100}$ olmustur. Gerçeklesen faz dönüsümü (Ni-B fazlarının olusumu) kaplama sertliğindeki artısın temel sebebi olarak görülmüstür. Ancak faz dönüsümüyle ortaya çıkan mikroçatlakların katkısının da olabileceği düsünülmüstür.

Abstract

The electroless Ni-B coating with the high boron content was obtained in the previously optimized bath and the effect of the designed heat treatment (at 450°C for 1 hr) on the coating microstructure, corrosion resistance and hardness was investigated. It was observed that the Ni-B electroless coating was mainly amorphous in the as-deposited condition. Upon heat treatment, the coating structure crystallized along with the formation of $Ni_3B$ and $Ni_2B$ phases. After heat treatment the corrosion resistance of the coating was observed to reduce. This reduction in the corrosion resistance was attributed to the destruction of the amorphous structure and appearance of the structural defects. The hardness of the coating increased significantly with the heat treatment. While the micro-hardness of the as-deposited coating was 704 $VHN_{100}$, that of the heat-treated coating was 1100 $VHN_{100}$. The phase transformation (the formation of Ni-B phases) was thought as the main reason for the improvement in the hardness. Accompanied micro-crack formation, however, was also considered to have contribution to the hardness improvement with the applied heat treatment.