PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Wpływ obróbki cieplnej na strukturę i właściwości galwanicznych powłok Zn-Ni-P

Identyfikatory
Warianty tytułu
EN
The influence of the thermal treatment on the structure and properties the galvanic Zn-Ni-P coatings
Języki publikacji
PL
Abstrakty
PL
Przeprowadzone badania miały na celu zmniejszenie efektu anomalnego osadzania cynku w obecności niklu poprzez zmianę mechanizmu współosadzania jonów tych metali. Opracowano warunki otrzymywania powłok Zn-Ni-P na podłożu stalowym (OH18N9). Stopy Zn-Ni-P otrzymywano z kąpieli amoniakalnej z dodatkiem podfosforynu sodowego. Proces prowadzono galwanostatycznie stosując warunki prądowe wybrane na podstawie analizy procesu osadzania w celce Hulla. Stwierdzono, że dla kąpieli amoniakalnej optymalny zakres gęstość prądu osadzania powłok wynosi 2-15 mA x cm-2. Dla otrzymanych w tych warunkach powłok Zn-Ni-P określono skład fazowy i chemiczny oraz przeprowadzono badania morfologii powierzchni z wykorzystaniem mikroskopu skaningowego. W zakresie gęstości prądowej 5-12,5 mA x cm-2 skład chemiczny powłok mało zależy od warunków prądowych ich otrzymywania (31 % Ni, 61 % Zn i 8 % P). Obróbkę cieplną powłok przeprowadzono w temperaturze 320 stopni Celsjusza przez 2 godziny w atmosferze gazu ochronnego (argonu). Obróbka cieplna powłok spowodowała krystalizację roztworu stałego na osnowie niklu i zmniejszenie w nim zawartości cynku oraz powstanie fazy gamma Ni5Zn21 odpowiedzialnej za dobre właściwości odporności korozyjnej. Dla powłok po obróbce cieplnej stwierdzono wzrost wielkości krystalitów i mikrotwardości powierzchni.
EN
Research has sought to reduce the effect of zinc anomaly deposition in the presence of nickel by changing the mechanism of metal ions co-deposition. Zn-Ni-P coatings were deposited on surface of steel (OH18N9). The Zn-Ni-P coatings obtained from the ammonia bath with the sodium hypophosphite addition. The process was carried out using the galvanostatic conditions selected on the basis of an analysis of the deposition process in the Hull's cell. It was found that for ammonia baths the optimum range of deposition current density Zn-Ni-P coatings is 2-15 mA x cm-2. For obtained in these conditions Zn-Ni-P coatings defined phases and chemical composition. Surface morphology studies were performed using a scanning microscope. In range of the current density 5-12,5 mA x cm-2 the chemical composition of the Zn-Ni-P coatings not depend on the current conditions (31 % Ni, 61 % Zn, and 8 % P) and their micro-hardness falls within the range of 520-560 HV. These Zn-Ni-P coatings are characterized by multi-phase structure, containing a separate phases of zinc, the solid solution Zn in Ni (capacity the crystallite of the order of nm) and there is no great amount of zinc oxide. The coatings have therefore nanocrystalline structure, and in the metastable solution of zinc in nickel is about 16 % Zn. The thermal treatment of the Zn-Ni-P coatings was carried out in a temperature 320 degrees of Celsius for 2 hours in an protective gas atmosphere (argon). Thermal treatment Zn-Ni-P caused a crystallization of a solid solution on the nickel matrix, reduction the zinc content in the solid solution and formation of the phase gamma Ni5Zn21, responsible for the good properties of corrosion-resistance. The size of type II stresses has decreased about six times, and a in a solid solution remains constant a round 3 % zinc. In this way, electrochemical activity Zn-Ni-P coatings was reduced, which has importance for improving the corrosion-resistance coatings. For the Zn-Ni-P coating after thermal treatment increased the size of crystallite and micro-hardness of the surface. Microhardness of the Zn-Ni-P coatings after thermal treatment is also an increase to around 630-690 HV and increases about fifteen times in the volume of crystallite.
Rocznik
Strony
137--142
Opis fizyczny
Bibliogr. 26 poz., rys., tab., wykr.
Twórcy
autor
autor
autor
  • Uniwersytet Śląski, Instytut Nauki o Materiałach, Katowice
Bibliografia
  • 1. Kumaraguru S. P., Ganesan P., Popov B. N.: A novel approach to deposit compositionally modulated multilayer as a replacement for cadmium coating. ECS Transactions, 2006, t. 1, nr 13, s. 87-96.
  • 2. Ganesan P., Kumaraguru S. P., Popov B. N.: Development of Zn-Ni-Cd coatings by pulse electrodeposition process. Surface and Coatings Technology, 2006, t. 201, nr 6, s. 3658-3669.
  • 3. Kim H., Popov B. N., Chen K. S.: Comparison of corrosion-resistance and hydrogen permeation properties of Zn-Ni, Zn-Ni-Cd and Cd coatings on low-carbon steel. Corrosion Science, 2003, t. 45, nr 7, s. 1505-1521.
  • 4. Ashassi-Sorkhabi H., Hagrah A., Parvini-Ahmadi N., Manzoori J.: Zinc-nickel alloy coatings electrodeposited from a chloride bath using direct and pulse current. Surface and Coatings Technology, 2001, t. 140, nr 3, s. 278-283.
  • 5. Bajat J. B., Miskovic-Stankovic V. B.: Protective properties of epoxy coatings electrodeposited on steel electrochemically modified by Zn-Ni alloys. Progress in Organic Coatings, 2004, t. 49, nr 3, s. 183-196.
  • 6. Lehmberg C. E., Lewis D. B., Marshall G. W.: Composition and structure of thin electrodeposited zinc-nickel coatings. Surface and Coatings Technology, 2005, t. 192, nr 2-3, s. 269-277.
  • 7. Brooks I., Erb U.: Hardness of electrodeposited microcrystalline and nanocrystalline gamma-phase Zn-Ni alloys. Scripta Materialia, 2001, t. 44, nr 5, s. 853-858.
  • 8. Lin C.-C., Huang C.-M.: Zinc-nickel alloy coatings electrodeposited by pulse current and their corrosion behavior. Journal of Coatings Technology Research, 2006, t. 3, nr 2, s. 99-104.
  • 9. Ordine A. P., Diaz S. L., Margarit I. C. P., Mattos O. R.: Zn-Ni and Zn-Fe alloy deposits modified by P incorporation: Anticorrosion properties. Electrochimica Acta, 2004, t. 49, nr 17-18, s. 2815-2823.
  • 10. Soares M. E., Souza C. A. C., Kuri S. E.: Corrosion resistance of a Zn-Ni electrodeposited alloy obtained with a controlled electrolyte flow and gelatin additive. Surface and Coatings Technology, 2006, t. 201, nr 6, s. 2953-2959.
  • 11. Fei J., Liang G., Xin W., Wang W., Liu J.: Corrosion behaviors of zinc and Zn-Ni alloy compositionally modulated multilayer coatings. Journal of University of Science and Technology Beijing: Mineral Metallurgy Materials (Eng Ed), 2005, t. 12, nr 6, s. 545-552.
  • 12. Ramanauskas R., Gudaviciute L., Kalinicenko A., Juskenas R.: Pulse plating effect on microstructure and corrosion properties of Zn-Ni alloy coatings. Journal of Solid State Electrochemistry, 2005, t. 9, nr 12, s. 900-908.
  • 13. Girciene O., Ramanauskas R., Castro P., Bartolo-Perez P.: Corrosion behaviour of Zn and Zn alloy coatings in alkaline media. Transactions of the Institute of Metal Finishing, 2001, t. 79, nr 6, s. 199-203.
  • 14. Pushpavanam M., Siluvai Michael M.: Multilayered zinc--nickel and zinc-cobalt alloys - Corrosion resistance under simulated conditions and field exposure. Transactions of the Institute of Metal Finishing, 2004, t. 82, nr 5-6, s. 174-180.
  • 15. Roev V. G., Kaidrikov R. A., Khakimullin A. B.: Zinc-nickel electroplating from alkaline electrolytes containing amino compounds. Russian Journal of Electrochemistry, 2001, t. 37, nr 7, s. 756-759.
  • 16. Rajendran S., Bharathi S., Vasudevan T.: The electrodeposition of zinc-nickel alloy from a cyanide-free alkaline plating bath. Transactions of the Institute of Metal Finishing, 2000, t. 78, nr 3, s. 129-133.
  • 17. Sachin H. P., Achary G., Arthoba Naik Y., Venkatesha T. V., Gong L.-H.: Effect of additives on zinc-nickel alloy electroplating. Corrosion and Protection, 2006, t. 27, nr 4, s. 171-173.
  • 18. Huang Y. S., Cui F. Z.: Preparation and analysis of Ni-P-Zn electroless deposition from alkali bath. Acta Metallurgica Sinica (English Letters), 2005, t. 18, nr 3, s. 204-208.
  • 19. Veeraraghavan B., Kim H., Popov B.: Optimization of electroless Ni-Zn-P deposition process: Experimental study and mathematical modeling, Electrochimica Acta, 2004, t. 49, nr 19, s. 3143-3154.
  • 20. Lin C.-C., Huang C.-M.: Zinc-nickel alloy coatings electrodeposited by pulse current and their corrosion behavior. Journal of Coatings Technology Research, 2006, t. 3, nr 2, s. 99-104.
  • 21. Lee H.-J., Kim J.-S.: Effect of Ni addition in zinc bath on formation of inhibition layer during galvannealing of hot-dip galvanized sheet steels. Journal of Materials Science Letters, 2001, t. 20, nr 10, s. 955-957.
  • 22. Ivanov I., Valkova T., Kirilova I.: Corrosion resistance of compositionally modulated Zn-Ni multilayers electrodeposited from dual baths. Journal of Applied Electrochemistry, 2002, t. 32, nr 1, s. 85-89.
  • 23. Hino M., Hiramatsu M., Murakami K., Saijo A., Kanadani T.: Electroplated Zn-Ni-SiO2 composite coatings treated with a silane coupling agent to replace chromating. Acta Metallurgica Sinica (English Letters), 2005, t. 18, nr 3, s. 416-422.
  • 24. Popov B. N.: Electrodeposition of alloys and composites with superior corrosion and electrocatalytic properties. Plating and Surface Finishing, 2004, t. 91, nr 10, s. 40-49.
  • 25. Petrauskas A., Grinceviciene L., Cesuniene A., Matulionis E.: Stripping of Zn-Ni alloys deposited in acetate-chloride electrolyte under potentiodynamic and galvanostatic conditions. Surface and Coatings Technology, 2005, t. 192, nr 2-3, s. 299-304.
  • 26. Budniok A., Matyja P.: The structure and electrochemical modification of electrolytic alloys of nickel and cobalt with phosphorus for electrocatalytic purposes. Thin Solid Films, 1991, t. 201, s. 305-315.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-AGHM-0007-0033
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.