Właściwości mechaniczne nanokompozytowych warstw Ni-P/Si3N4 wytwarzanych metodą redukcji chemicznej na stopie aluminium AW-7075

• Autorzy: Czapczyk K. , Legutko S. , Siwak P. , Gapiński B. , Cieślak G.

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2018.6.23

Warianty tytułu

EN

Mechanical properties of Ni-P/Si3N4 nanocomposite surface leyers produced by chemical reduction on AW-7075 aluminum alloy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań mechanicznych właściwości warstw nanokompozytowych Ni-P/Si3N4 osadzonych metodą redukcji chemicznej na stopie aluminium AW-7075. Do wytwarzania warstw kompozytowych stosowano materiał ceramiczny Si3N4 w postaci polidyspersyjnego proszku o wielkości cząstek 20-25 nm. Fazę Si3N4 scharakteryzowano za pomocą transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Morfologię wytworzonych warstw badano przy użyciu mikroskopu świetlnego. Metodą stykową za pomocą profilometru scharakteryzowano topografię badanych powierzchni. Badano wpływ zawartości fazy dyspersyjnej Si3N4 na właściwości mechaniczne warstw. Metodą DSI (depht sensing indentation) wyznaczono mikrotwardość Vickersa, moduł Younga i twardość Martensa badanych warstw. W celach porównawczych badano również warstwy Ni-P bez wbudowanej fazy dyspersyjnej oraz stop AW-7075 stanowiący podłoże wytwarzanych warstw. Wbudowanie cząstek Si3N4 w materiał warstwy Ni-P miało na celu zwiększenie twardości materiału powłokowego oraz określenie możliwości zastosowania tego rodzaju warstw kompozytowych do pokrywania wyrobów ze stopu aluminium AW-7075. Wyniki badań wykazały, że warstwy Ni-P/Si3N4 odznaczają się większymi wartościami twardości oraz modułu Younga niż warstwy Ni-P oraz wykazują dobrą adhezję do stopu AW-7075.

EN

The Ni-P/Si3N4 nanocomposite surface layers were produced by chem. redn. on Al alloy surfaces from aq. soln. of NiSO4, NaH2PO2 and dispersed ceramic phase Si3N4 (particle size of 20-25 nm) in presence of HO(CH2)2COOH puffer and studied for morphol., surface topog. and mech. properties (microhardness and Young modulus). The Ni-P/Si3N4 layers showed higher hardness and Young modulus and better adhesion to the AW-7075 alloy than the Ni-P layers.

Słowa kluczowe

PL

warstwy nanokompozytowe; właściwości mechaniczne; redukcja chemiczna; stop aluminium AW-7075

EN

nanocomposite layer; mechanical properties; chemical reduction; AW-7075 aluminum alloy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 97, nr 6
• Strony: 942--948
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., il., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Czapczyk K.

• Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Politechnika Poznańska, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań

autor

Legutko S.

• Politechnika Poznańska

autor

Siwak P.

• Politechnika Poznańska

autor

Gapiński B.

• Politechnika Poznańska

autor

Cieślak G.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

Bibliografia

• [1] M. Trzaska, J. Achiev. Mater. Manuf. Eng. 2010, 43, nr 1, 269.
• [2] T. Burakowski, Rozważania o synergizmie w inżynierii powierzchni, Wydawnictwo Politechniki Radomskiej, Radom 2004.
• [3] T. Burakowski, Areologia podstawy teoretyczne, Instytut Technologii Eksploatacji - Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2013.
• [4] M. Kupczyk, Wytwarzanie i eksploatacja narzędzi skrawających z powłokami przeciwzużyciowymi, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2009.
• [5] R. Starosta, T. Dyl, Obróbka powierzchniowa, Wydawnictwo Akademii Morskiej w Gdyni, Gdynia 2008.
• [6] M. Blicharski, Inżynieria powierzchni, WNT, Warszawa 2012.
• [7] M. Trzaska, Przem. Chem. 2014, 93, nr 8, 1286.
• [8] A. Farzeneh, M. Mohammadi, M. Ehteshamzadeh, F. Mohammadi, Appl. Surf. Sci. 2013, 276, 697.
• [9] Shilong Wang, Xuefei Huang, Mengixiao Gong, Weigang Huang, Appl. Surf. Sci. 2015, 357, 328.
• [10] S. Karthikeyan, B. Ramamoorthy, Appl. Surf. Sci. 2014, 307, 654.
• [11] J.N. Balaraju, V. Ezhil Selvi, K.S. Rajam, Mat. Chem. Phys. 2010, 120, 546.
• [12] M. Franco, W. Sha, G. Aldic, S. Malinov, H. Cimenoglu, Tribol. Intern. 2016, 97, 265.
• [13] R. Soleimani, F. Mahboubi, S.Y. Arman, M. Kazemi, A. Maniee, J. Ind. Eng. Chem. 2015, 23, 328.
• [14] M. Ulas, Surf. Coatings Technol. 2016, 302, 528.
• [15] G. Krolczyk, P. Raos, S. Legutko, Tehn. Vjesnik Techn. Gaz. 2014, 21, nr 1, 217.
• [16] G.M. Krolczyk, R.W. Maruda, P. Nieslony, M. Wieczorowski, Measurement 2016, 94, 464.
• [17] K. Chronowska-Przywara, M. Kot, S. Zimowski, Techniki badawcze w analizie właściwości mechanicznych i tribologicznych cienkich warstw i powłok, Zesz. Nauk. Politechniki Śląskiej, Seria: Transport 2014, z. 83, nr 1904.
• [18] D. Śmierzchalski, M. Wieczorkowski, Inż. Maszyn 2013, 18, nr 3, 99.
• [19] K. Chronowska-Przywara, M. Kot, Tribologia 2014, nr 2, 19.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018)