Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Optimization of galvanic bath and operating parameters for amorphous Ni-W electrodeposition

Indyka A., Bełtowska-Lehman E., Bigos A., Tarkowski L., Kot M., Morgiel J.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 3

377-381

EN

The electroplating of Ni-W amorphous coatings from citrate aqueous solutions was studied with the aim of determination the optimal condition to obtain high tungsten content and good quality of the deposits. The influence of bath composition and the operating parameters on the tungsten content and the alloy properties were discussed. It was shown that the most important variable determining the alloy chemical composition and current efficiency is the concentration of tungstate ions in solution. As the WO4 2- concentration in the bath was increased, at a constant Ni(II) species content, the tungsten content in the alloy increased too, whereas the Faradaic efficiency decreased. No effect of mass transport limitation on Ni-W electrodeposition process was observed. The amorphous coatings are formed when the tungsten content is higher than about 40 wt. %. The obtained deposits containing considerable amount of tungsten (>60 wt. %) revealed a characteristic crack pattern, although they were well adherent to the steel substrate.

PL

W celu określenia optymalnych warunków otrzymywania dobrej jakości amorficznych powłok Ni-W, zawierających dużą zawartość wolframu, badano proces elektroosadzania z wodnych, cytrynianowych roztworów. Określono wpływ składu kąpieli oraz parametrów operacyjnych na zawartość wolframu w stopie i jego właściwości. Wykazano, że stężenie jonów wolframianowych w roztworze jest najważniejszą zmienną determinującą skład chemiczny stopów i katodową wydajność prądową. Ze wzrostem stężenia jonów WO4 2- w kąpieli, przy stałej zawartości Ni(II), wzrasta zawartość wolframu w powłoce oraz maleje katodowa wydajność prądowa. Nie zaobserwowano wpływu szybkości transportu masy na proces elektroosadzania Ni-W. Stwierdzono, że powłoki amorficzne tworzą się przy zawartości wolframu większej od około 40% mas. Otrzymane powłoki o znacznej zawartości wolframu (>60% mas.) charakteryzują się siatką mikrospękań, pomimo dobrej adhezji do stalowego podłoża.

2

Mechanical and tribological properties of electrodeposited Ni-Mo coatings

Kot M., Bełtowska-Lehman E., Bigos A., Indyka A., Morgiel J., Rakowski W.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 3

373-376

EN

Mechanical and tribological properties of electrodeposited Ni-Mo coating were studied. Coatings with a thickness of 30 ?m were deposited on steel disc substrates at different cathodic current densities 0.5÷5 A/dm2. Microhardness and Young's modulus of electrodeposits were measured by Vickers instrumented microindentation method. Tested coatings have a hardness from 6.4 to 7.8 GPa and Young's modulus of 180÷260 GPa. Coatings show significantly different character of deformation from elastic-plastic to brittle fracture that were found from scratch test results. Tribological tests, which have been performed on ball-on-disc tribometer showed that the increase in current density above 3 A/dm2 resulted in increased several times the wear resistance of coatings and the friction coefficient decreased from 0.8 to 0.25. Large differences in hardness and wear resistance of Ni-Mo coatings was explained by significant differences in Mo content and surface roughness of coatings obtained at different current densities. Microstructure of electrodeposits were performed using SEM and TEM techniques. Properties of Ni-Mo coatings were compared with the hard chromium coating that is nowadays frequently used in industry.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań oraz analizę właściwości mechanicznych i tribologicznych powłok Ni-Mo osadzanych metodą elektrochemiczną. Powłoki o grubości 30 um wytworzono na stalowych podłożach przy rożnych gęstościach prądu osadzania 0,5÷5 A/dm2. Testy indentacyjne wykazały, że badane powłoki charakteryzują się twardością z zakresu 6,4 do 7,8 GPa oraz modułem Younga 180÷260 GPa. Uzyskane powłoki znacząco rożniły się charakterem deformacji, występujących na skutek odkształceń sprężysto-plastycznych lub kruchego pękania, co obserwowano na obrazach torów zarysowania. Badania tribologiczne przeprowadzone w styku kula- -tarcza wskazują, że wzrost gęstości prądu powyżej 3 A/dm2 powoduje, że uzyskiwane powłoki charakteryzują się znacznie większą odpornością na zużycie oraz zmniejszeniem współczynnika tarcia z 0,8 do 0,25. Duże różnice w twardości i odporności na zużycie powłok Ni-Mo tłumaczono znacznymi różnicami udziału Mo w powłokach oraz rożną morfologią powierzchni powłok otrzymywanych przy rożnych gęstościach prądu. Badania mikrostruktury tych powłok wykonano za pomocą mikroskopii SEM i TEM. Właściwości powłok Ni-Mo porównano z powłoką z twardego chromu, która jest obecnie często stosowana w przemyśle.

3

Electrodeposition of nanocrystalline Ni-Mo coatings from citrate electrolyte solution

Bełtowska-Lehman E., Bigos A., Indyka A., Tarkowski L., Kot M., Morgiel J.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 3

369-372

EN

The kinetics of Ni-Mo electrodeposition from an aqueous citrate complex bath of pH 8.5, containing molybdenum and nickel salt has been investigated by means of steady-state polarization measurements in a system with a rotating disk electrode (RDE). The partial current densities for Ni and Mo deposition as a function of the rate of mass transport were determined. The coatings were deposited on the steel substrates, under potentiostatic and galvanostatic conditions. Thick, crack-free Ni-Mo coatings containing 5÷20 wt. % of Mo were obtained at room temperature with cathodic current efficiencies up to 70%. The electrodeposits were analyzed by SEM, EDS and XRD techniques. The effect of cathodic current density on chemical composition, morphology, phase composition and residual stresses of Ni-Mo coatings has been investigated. The main factors influencing the morphology of coatings were discussed. The relationship between structural properties and functionality (wear and corrosion resistance) has also been determined.

PL

Elektroosadzanie powłok Ni-Mo prowadzono w wodnych, cytrynianowych roztworach elektrolitów o pH 8.5, zawierających sole niklu i molibdenu. Kinetyka procesu została zbadana za pomocą stacjonarnych pomiarów polaryzacji katodowej w układzie z wirującą elektrodą dyskową (RDE). Ustalono zależność pomiędzy parcjalną gęstością prądu katodowego w procesie rozładowania jonów Ni i Mo, a szybkością transportu masy do katody. Powłoki osadzano w temperaturze pokojowej na stalowych dyskach, w warunkach potencjostatycznych i galwanostatycznych. Otrzymano pozbawione pęknięć powłoki Ni-Mo zawierające od 5 do 20 procent masowych molibdenu, z wydajnością bliską 70%. Mikrostruktura uzyskanych powłok została scharakteryzowana z zastosowaniem następujących technik: SEM, EDS i XRD. Określono wpływ gęstości prądu katodowego na morfologię, skład chemiczny i fazowy oraz naprężenia własne powłok Ni-Mo. Ponadto ustalono zależność pomiędzy właściwościami strukturalnymi a funkcjonalnymi powłok, takimi jak odporność na korozję oraz na zużycie.