Influence of the Zinc Sublayer Method Production and Heat Treatment on the Microhardness of the Composite Ni-Al₂O₃ Coating Deposited on the 5754 Aluminium Alloy

• Autorzy: Karaś M , Nowak M. , Opyrchał M. , Bigaj M. , Najder A.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0059

Warianty tytułu

PL

Wpływ sposobu wytwarzania podwarstwy cynku oraz obróbki cieplnej na mikrotwardość kompozytowej powłoki Ni- Ni-Al₂O₃ na powierzchni stopu EN AW 5754

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this study, the effect of zinc interlayer on the adhesion of nickel coatings reinforced with micrometric Ni-Al₂O₃ particles was examined. Nickel coating was applied by electroplating on EN AW - 5754 aluminium alloy using Watts bath at a concentration of 150 g/l of nickel sulphate with the addition of 50 g/l of Ni-Al₂O₃. The influence of zinc intermediate coating deposited in single, double and triple layers on the adhesion of nickel coating to aluminium substrate was also studied. The adhesion was measured by the thermal shock technique in accordance with PN-EN ISO 2819. The microhardness of nickel coating before and after heat treatment was additionally tested. It was observed that the number of zinc interlayers applied does not significantly affect the adhesion of nickel which is determined by thermal shock. No defect that occurs after the test, such as delamination, blistering or peeling of the coating was registered. Microhardness of the nickel coatings depends on the heat treatment and the amount of zinc in the interlayer. For both single and double zinc interlayer, the microhardness of the nickel coating containing Ni-Al₂O₃ particles increased after heat treatment, but decreased when a triple zinc interlayer was applied.

PL

W pracy badano wpływ międzywarstwy cynku na przyczepność powłok niklowych zbrojonych mikrometrycznymi cząstkami Ni-Al₂O₃. Powłokę niklową wytworzono galwanicznie wykorzystując kąpiel Wattsa o stężeniu siarczanu niklu 150 g/l z dodatkiem 50 g/l Ni-Al₂O₃ na stopie aluminium EN AW - 5754. Badano również oddziaływanie międzywarstwy cynku osadza- nej pojedynczo, podwójnie i potrójnie na przyczepność powłok niklowych do aluminiowego podłoża. Przyczepność określono metodą udaru cieplnego wg normy PN-EN ISO 2819. Dodatkowo określono mikrotwardość powłoki przed i po obróbce cieplnej. Zaobserwowano, że ilość wytworzonych między warstw cynkowych nie wpływa znacząco na przyczepność powłok niklowych która została określona metodą udaru cieplnego. Nie zarejestrowano wad powstałych po badaniu takich jak: odwarstwienia. pęcherze czy łuszczenia się powłoki. Mikrotwardość powłok niklowych jest uzależniona od obróbki cieplnej oraz od ilości międzywarstw cynku. Dla pojedynczej i podwójnej podwarstwy cynku mikrotwardość po obróbce cieplnej zwiększa się a dla potrójnej podwarstwy cynku spada.

Słowa kluczowe

EN

nickel coatings; Al2O3 particles; thermal shock

PL

powłoki cynkowe; międzywarstwa cynku; cząstki Al2O3; udar cieplny

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 1
• Strony: 355--358
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Karaś M

• Institute of Non Ferrous Metals Light Metals Division in Skawina, 19 Pilsudskiego str., 32-050 Skawina, Poland

autor

Nowak M.

• Institute of Non Ferrous Metals Light Metals Division in Skawina, 19 Pilsudskiego str., 32-050 Skawina, Poland

autor

Opyrchał M.

• Institute of Non Ferrous Metals Light Metals Division in Skawina, 19 Pilsudskiego str., 32-050 Skawina, Poland

autor

Bigaj M.

• Institute of Non Ferrous Metals Light Metals Division in Skawina, 19 Pilsudskiego str., 32-050 Skawina, Poland

autor

Najder A.

• Institute of Non Ferrous Metals Light Metals Division in Skawina, 19 Pilsudskiego str., 32-050 Skawina, Poland

Bibliografia

• [1] http://www2.bren.ucsb.edu/~dturney/port/papers/Electroless/07.pdf
• [2] L. Burzyńska, E. Rudnik, K. Ćwięka, Electrodeposition of Ni/Si Ccomposite coating on aluminium, Archives of Metallurgy and Materials 54, 3 (2009).
• [3] M. Orman, K. Szopski, L. Appel, Aluminium - poradnik wydawnictwo naukowo-techniczne, 730 Warszawa (1967).
• [4] W. G. Zelley, (Aluminium company of America). U.S. Pats. 2 650 886 (1953); 2 676 916 (1954).
• [5] S. Wernick, R. Pinner, P. G. Sheasby, The surface treatment and finishing of aluminium and its alloys 2, Great Britain (1987).
• [6] F. Keller, W. G. Zelley, Proc. American Electroplaters’ Soc. 36, 149 (1949).
• [7] M. Hino, K. Murakami, Y. Mitooka, Effects of zincate treatment on adhesion of electroless Ni-Pcoating onto various aluminium alloys, Trans. Nonferrous Met. Soc. 814-818 (2009).
• [8] K. Azumi, M. Seo, L. Nanis, Changes in potential and weight of aluminium alloy during double zincate process, Surf Fin Sci. Soc. 47, 529-535 (1996).
• [9] PN-EN ISO 4526:2004, Metallic coatings- Electroplated coatings of nickel for engineering purpose.
• [10] PN-EN ISO 2819:2001, Metallic coatings on metal lic substrates - Elektrodeposited and chemically deposited coating s- Review of metods available for testing adhesion.