Effect of heat treatment on the tribological properties of Nickel-Boron electroless coating

Abstract

ABSTRACT: Nickel-Boron autocatalytic coatings are widely used in several industries to improve mechanical properties of materials such as hardness and wear resistance. Tribological properties were evaluated in Ni-B autocatalytic coatings deposited on AISI/SAE 1018 carbon steel before and after a heat treatment at 450 °C for one hour. Tribological tests were carried out by dry sliding, using a load of 5 N and a sliding speed of 0.012 m/s, in a homemade ball-on-disk tribometer, which followed ASTM G99 standard. According to the tribological evaluation, the heat treatments applied to Ni-B coatings improved their tribological performance. This research corroborates that by applying an adequate heat treatment, hardness and wear resistance of Ni-B coatings can be improved significantly.

RESUMEN: Los recubrimientos autocatalíticos de níquel-boro son utilizados en diferentes industrias para mejorar las propiedades mecánicas de materiales, como la dureza y la resistencia al desgaste. En esta investigación se evaluaron las propiedades tribológicas de recubrimientos autocatalíticos Ni-B depositados sobre acero al carbono AISI/SAE 1018 antes y después de aplicar un tratamiento térmico a 450 °C durante 1 hora. Adicionalmente, se realizaron ensayos tribológicos por deslizamiento en seco, utilizando una carga de 5 N y una velocidad de deslizamiento de 0.012 m/s, en un tribómetro ball-on-disk fabricado por el CIDEMAT de acuerdo con la norma ASTM G99. De acuerdo con la evaluación tribológica, se estableció que el tratamiento térmico aplicado mejora significativamente el rendimiento tribológico de los recubrimientos autocatalíticos Ni-B.

RESUMO: Os recobrimentos autocatalíticos de níquel-boro são utilizados em diferentes indústrias para melhorar as propriedades mecânicas de materiais, como a dureza e a resistência ao desgaste. Nesta pesquisa avaliaram-se as propriedades tribológicas de recobrimentos autocatalíticos Ni-B depositados sobre aço ao carbono AISI/SAE 1018 antes e depois de aplicar um tratamento térmico a 450 °C durante 1 hora. Adicionalmente, realizaram-se ensaios tribológicos por deslizamento em seco, utilizando uma carga de 5 N e uma velocidade de deslizamento de 0.012 m/s, em um tribômetro ball-on-disk fabricado pelo CIDEMAT de acordo com a norma ASTM G99. De acordo com a avaliação tribológica, estabeleceu-se que o tratamento térmico aplicado melhora significativamente o rendimento tribológico dos recobrimentos autocatalíticos Ni-B.