Structure and adhesion of nickel–phosphorus coatings plated on the nitrided 1.2343 (WCL) steel

• Autorzy: Zych A. , Kulikowski K. , Kucharska B. , Wierzchoń T.

Identyfikatory

DOI

10.15199/28.2017.6.1

Warianty tytułu

PL

Struktura i przyczepność powłok niklowych do stali 1.2343 (WCL) po procesie azotowania jarzeniowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Modern industry expects comprehensive solutions in terms of ensuring adequate exploitation properties of materials, such as high hardness, wear resistance, fatigue strength and corrosion resistance in aggressive environments. These requirements can be met via surface treatments, especially vigorously developed in recent years hybrid technologies, which merge various methods in the aspect of composite layers production. Those layers are characterized by complementing or entirely new properties in comparison to layers or coatings manufactured in separate processes. In this study the plasma nitriding process and electroless nickel plating are combined. In the production of composite layers consisting of surface layer and coating, in this particular case it is essential to ensure good adhesion of the Ni(P) coating to nitrided substrate. This paper presents microstructure (light microscopy), microhardness (crosssection and surface), surface roughness and scratch test results after different variants and steps of treatment of heat treated 1.2343 (WCL) steel. The study was conducted on the nitrided layers varying in structure and surface topography due to grinding prior to electroless nickel plating. The results show that heat treatment subsequent to electroless nickel plating leads to increase in composite layers’ hardness and adhesion of Ni(P) coating to nitrided layer. Moreover, Ni(P) coating might act as a solid lubricant in some cases.

PL

Celem badań było określenie wpływu struktury, twardości oraz rozwinięcia powierzchni warstwy azotowanej na stali 1.2343, a także procesu obróbki cieplnej powłoki Ni(P) na przyczepność powłoki niklowo-fosforowej do azotowanego podłoża. W pracy zawarto wyniki badań chropowatości powierzchni, mikrostruktury warstw kompozytowych, ich twardości oraz przyczepności.

Słowa kluczowe

EN

plasma nitriding; electroless nickel plating; composite layers; hybrid surface treatment; adhesion

PL

azotowanie jarzeniowe; niklowanie chemiczne; warstwy kompozytowe; hybrydowe obróbki powierzchniowe; adhezja

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 38, nr 6
• Strony: 254--258
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Zych A.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska, Warszawa

autor

Kulikowski K.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska, Warszawa

autor

Kucharska B.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska, Warszawa

autor

Wierzchoń T.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska, Warszawa

Bibliografia

• [1] Wierzchoń T.: Structure and properties of multicomponent and composite layers produced by combined surface engineering methods. Surface & Coatings Technology 180–181 (2004) 458÷464.
• [2] Kula P.: Inżynieria warstwy wierzchniej. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź (2000).
• [3] Burakowski T., Wierzchoń T.: Surface engineering of metals, principles, equipments, technologies. CRC press Boca Raton, London (1999).
• [4] Morita T., Inoue K., Ding X., Usui Y., Ikenaga M.: Effect of hybrid surface treatment composed of nitriding and DLC coating on friction-wear properties and fatigue strength of alloy steel. Materials Science & Engineering A 661 (2016) 105÷114.
• [5] Winck L., Ferreira J., Araujo J., Manfrinato M., da Silva C.: Surface nitriding influence on the fatigue life behavior of ASTM A743 steel type CA6NM. Surface & Coatings Technology 232 (2013) 844÷850.
• [6] Parkinson R.: Properties and applications of electroless nickel. Nickel Developement Institute, NiDI Technical Series No. 10 081 (1997).
• [7] Funatani K., Kurosawa K.: Composite coatings improve engines. Advanced Materials & Processes 12 (1994) 27÷29.
• [8] Wierzchoń T., Rudnicki R., Bogdański A., Fleszar A., Maranda-Niedbała A., Hering M., Niedbała R.: Opracowanie podstaw technologii wytwarzania warstw wieloskładnikowych antykorozyjnych i antyściernych na bazie kobaltu, niklu i chromu. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej z. 8 (1998) 23÷33.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).