Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Structure and properties of Ni-P/PTFE composite coatings produced by chemical reduction method

Trzaska M., Cieślak G., Mazurek A.

Composites Theory and Practice

|

2016

|

R. 16, nr 3

174--179

EN

The paper presents the results of investigations on Ni-P/PTFE alloy composite coatingsproduced by the electroless method. Ni-P coatings were deposited from two baths differing in composition and pH (acidic and alkaline). PTFE powders with a nanometric size of particles was used as the dispersion phase. The coatings were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), optical microscopy, roughness measurements and Vickers microhardness measurements. Abrasive wear testing of the Ni-P/PTFE coatings was carried out by friction of the ball at a constant pressure on the sample using a Calotest apparatus. Images of the surface morphology, cross section of the coatings and sample surfaces after wear tests are presented. The coatings are compact and have good adhesion to the steel substrate. Incorporation of the PTFE powder particles in the nickel-phosphorus matrix increases the degree of surface development and hardness of the coating material and increases the wear resistance.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań stopowych powłok kompozytowych Ni-P/PTFE wytwarzanych metodą bezprądową. Powłoki Ni-P osadzano z dwóch kąpieli różniących się składem oraz pH (kwaśna oraz zasadowa) na stali. Jako fazę dyspersyjną stosowano proszek politetrafluoroetylenu (PTFE). Powłoki były badane za pomocą następujących technik badawczych: skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD), mikroskopii optycznej, pomiarów mikrotwardości metodą Vickersa, pomiarów parametrów chropowatości powierzchni. Badania zużycia ściernego powłok Ni-P/PTFE realizowano za pomocą kulotestera przy stałym nacisku kulki na badaną próbkę. Przedstawiono obrazy morfologii powierzchni, przekrojów poprzecznych powłok i powierzchni po badaniach zużycia ściernego. Wytworzone powłoki charakteryzują się zwartą budową i dobrą przyczepnością do stalowego podłoża. Wbudowanie cząstek proszku PTFE w niklowo-fosforową osnowę wpływa na zwiększenie stopnia rozwinięcia powierzchni, twardości materiału powłok oraz zwiększenie odporności na zużycie ścierne.

2

Zużycie tribologiczne powłok kompozytowych Ni-P-Al2O3 wytworzonych metodą redukcji chemicznej

Biało D., Trzaska M.

Tribologia

|

2003

|

nr 4

23-32

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań zużycia twardych powłok kompozytowych wytworzonych na podłożu ze stopu Al + 1% Mg + 0,4% Si. Wytworzone metodą redukcji chemicznej powłoki o osnowie Ni - 6,5% P zawierały fazę dyspersyjną Al2O3 o średnim wymiarze cząstek ok. 3[mikrometra] i udziale objętościowym rzędu 30%. Próby tribologiczne przeprowadzono na maszynie z węzłem tarcia w układzie trzpień-tarcza. Powłoki kompozytowe nanoszone były na tarcze ze stopu aluminium o średnicy 60 mm. Stosowano trzpienie ze stali o różnej twardości, tj. 32 i 54 HRC. Próby przeprowadzono na sucho przy następujących wymuszeniach: obciążenie 10-50 N, prędkość tarcia 0,1 m/s, droga tarcia 1000 m. W pracy przedstawiono wyniki badań wytworzonych powłok, ich mikrostruktury, jednorodności i twardości. Zbadano przebieg zużywania warstw kompozytowych, określono także zużycie stalowych przeciwpróbek. Badania prowadzono dla dwóch postaci cząstek zbrojących - nieregularnych i kulistych. Zużycie powłok kompozytowych porównano ze zużyciem nieumocnionych powłok Ni - P. Określono wpływ twardości przeciwpróbek na zużycie trących się materiałów.

EN

Results of the wear investigations of hard composite coatings deposited on Al + l%Mg + 0,4% Si substrate are presented in this paper. Coatings obtained by electroless method contained Ni - 6,5% P matrix and 3[micrometr] A1203 particles with volume fraction apr. 30%. Tribological tests were carried out on pin - on - disk apparatus. Composite coatings were deposited on 60 mm disk made from an aluminium alloy. The pins were prepared from alloy steel hardened at 32 and 54 HRC, respectively. Conditions of tribological tests: contact force of 10-50 N, sliding velocity of 0,1 m/s, sliding distance of 1000 m, dry friction. Microstructure, homogeneity and hardness of the composite coatings were investigated before tribological tests. Wear rate of composite coatings and steel countersamples were identified. Tribological tests were carried out for two different shapes of reinforcing particles - irregular and spherical. Wear rate of composite layer was compared with the wear rate of Ni-P matrix. Influences of counterspecimen hardness on wear rate of coatings and countersamples are also presented.

3

Kinetyka osadzania warstw kompozytowych Ni-P-Si3N4

Wyszyńska A., Trzaska M.

Kompozyty

|

2003

|

R. 3, nr 6

8-11

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu temperatury i intensywności mieszania kąpieli na szybkość osadzania i strukturę warstw niklowych Ni-P i kompozytowych Ni-P-Si3N4, wytwarzanych metodą redukcji chemicznej. Warstwy Ni-P wytwarzano w kąpieli zawierającej NiCl2, NaH2PO2, Na3C6H5O7 oraz dodatkowo jeszcze 5 g proszku Si3N4 w przypadku warstw Ni-P-Si3N4. Proces osadzania warstw Ni-P i Ni-P-Si3N4 realizowano w takich samych warunkach: przy stałej szybkości mieszania kąpieli mieszadłem mechanicznym o 400 obr/min i różnej temperaturze procesu wynoszącej 80, 90 i 100°C, a następnie w stałej temperaturze procesu wynoszącej 90°C i dobieranej szybkości mieszania w zakresie 300:600 obr/min mieszadła. Zależność szybkości osadzania warstw Ni-P oraz Ni-P-Si3N4 od temperatury przedstawiono na rysunku 1. Strukturę w przekroju poprzecznym warstw kompozytowych wytwarzanych w różnej temperaturze pokazano na rysunku 2. Wpływ intensywności mieszania kąpieli na szybkość osadzania warstw niklowych i kompozytowych pokazuje rysunek 3, natomiast strukturę w przekroju poprzecznym warstw osadzanych przy różnej intensywności mieszania kąpieli przedstawia rysunek 4. Wykazano, że wzrost temperatury procesu zwiększa szybkość osadzania zarówno warstwy Ni-P, jak i Ni-P-Si3N4 oraz zwiększa udział fazy ceramicznej w materiale kompozytowym. Natomiast wzrost intensywności mieszania kąpieli powoduje wzrost zawartości fazy ceramicznej w materiale kompozytowym oraz zmniejszenie szybkości jej osadzania.

EN

The paper is aimed on investigations of the influence of the temperature and mixing intensities on the deposition velocity and the microstructure of Ni-P surface coatings and composite coatings Ni-P-Si3N4, manufactured by the method of chemical reduction. The deposition processes of Ni-P layers have been realized in the electrolyte bathes containing NiCI2, NaH2PO4, Na3C6H5O7 and 5 g of the Si3N4 powder in the case of the Ni-P-Si3N4 layers, respectively. The coating processes of Ni-P and Ni-P-Si3N4 layers have been performed in identical conditions at the constant speed of the bath mixing performed with the mechanical mixer with 400 turns/min and at various temperatures of the process realization, namely at 80, 90 and 100°C. Next, the processes have been repeated at the constant temperature but variable speeds of the bath mixing performed in the range 300:6OO turns/min of the mixer. Dependences of the velocity of the layer depositions of the temperature are presented in Figure 1. Structures in the cross sections of the composite coatings produced at various temperatures are shown in Figure 2. Influences of the bath mixing intensities on the velocity of nickel and composite coatings are illustrated in Figure 3. Structures in the cross sections of the deposited layers at various mixing intensities of the electrolyte bath are presented in Figure 4. Results of investigations presented in this paper have showed that the increase of the process temperature augments the deposition velocity both of the Ni-P as well as of the Ni-P-Si3N4 layers and increases the rate of the contents of the disperse phase in the composite material. On the other hand the increase of the bath mixing intensities leads to an increase of the contents of the ceramic phase in the composite materials with simultaneous decrease of their deposition velocities.

4

Wpływ obróbki termicznej na właściwości warstw kompozytowych wytwarzanych metodą redukcji chemicznej

Trzaska M.

Kompozyty

|

2001

|

R. 1, nr 1

106-109

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu obróbki termicznej na właściwości i strukturę powierzchniowych warstw kompozytowych Ni-P-Si3N4 wytwarzanych metodą redukcji chemicznej. Badania obejmowały analizę składu chemicznego, struktury oraz składu fazowego materiału warstw bez obróbki termicznej i po obróbce. Porównano również wyniki badań twardości i odporności na zużycie przez tarcie warstw powierzchniowych Ni, Ni-P, Ni-P-Si3N4 oraz warstw Ni-P, Ni-P-Si3N4 po obróbce termicznej.

EN

The aim of the presented paper is focussed on composite coatings with metal deposits and dispersed ceramic phase. The coatings have been deposited by the electroless method. The carried out studies have been reported to composite coatings Ni-P-Si3N4, to their thermal treatments and the analysis of their chemical as well as phase compositions. Studies of hardness and abrasion wear have been also performed. Results of these studies have indicated on the existence of 7.8% in weight of phosphorus in the deposited coatings. The microstructures of the surface and within the cross-section of the obtained coatings Ni-P-Si3N4 are shown in Fig. 1. The phase composition of the coatings Ni-P-Si3N4 is presented in Fig. 2. The phase composition of the coatings after their thermal treatments at the temperature 673 K is shown in Fig. 3. Results of the measuring of the microhardness of the substrate (steel St3) and the coatings Ni, Ni-P, Ni-P-Si3N4 before thermal treatments as well as of the coatings Ni-P, Ni-P-Si3N4 after thermal treatments arc presented in Table 1, respectively. Figure 4 shows the results of studies of the abrasive wear of the coatings Ni, Ni-P, Ni-P-Si3N4 and of the coatings Ni-P, Ni-P-Si3N4 after the thermal treatments, respectively. The performed studies have proved that the presence of phosphorus and of the ceramic dispersive phase as well as the thermal treatments importantly influenced the useful properties of the coatings manufactured by the electroless process.