Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Opracowanie warunków otrzymywania powłok z wbudowanym modyfikatorem polimerowym kształtującym właściwości funkcjonalne stopu Ni-Mo

Niedbała J., Karolus M., Budniok A., Łągiewka E. E.

Inżynieria Materiałowa

|

2009

|

Vol. 30, nr 1

40-44

PL

Powłoki Ni-Mo zawierające wbudowany polimer otrzymywano na drodze elektroosadzania z kąpieli galwanicznej do indukowanego osadzania stopu Ni-Mo, zawierającej monomer: pirol, tiofen lub zawiesinę PE poddanego wstępnemu niklowaniu (PENi). W procesie katodowego otrzymywania tych powłok elektroosadzanie fazy metalicznej przebiega bądź to równolegle z procesem katodowej elektropolimeryzacji monomeru, bądź z wbudowaniem zdyspergowanych w kąpieli cząstek polimeru lub też składnik polimerowy wprowadzany jest w procesie anodowo-katodowym. Na elektrodzie będącej katodą osadza się faza metaliczna, a po zastosowaniu rewersji prądu zmienia się biegunowość elektrody i następuje na niej anodowa elektro-polimeryzacja monomeru. Kolejne zmiany biegunowości pracy elektrody powodują narastanie powłoki kompozytowej. Wykazano, że powłoki kompozytowe mają bardziej rozwiniętą powierzchnię w porównaniu z powłoką stopową. Jest to spowodowane wbudowaniem polimeru do osnowy powłoki. Skład chemiczny powłok zawierających polimer przewodzący Ni-Mo+PPy lub Ni-Mi+PTh wyznaczono metodą rentgenowskiej analizy spektralnej techniką EDS oraz spektroskopii Augera. Dla powłok Ni-Mo+PE zawartość niklu i molibdenu w osnowie Ni-Mo (faza a) określono techniką fluorescen-cji rentgenowskiej. Zawartość PE (% obj.) określono metodą morfometryczną. Badanie składu fazowego powłok kompozytowych przeprowadzono metodą dyfrakcji promieni rentgenowskich. Stwierdzono, że struktura fazy metalicznej w otrzymanej powłoce kompozytowej jest identyczna jak fazy metalicznej otrzymanej w oddzielnym procesie w tych samych warunkach. Świadczy to o tym, że proces elektropolimeryzacji i wbudowania polimeru oraz osadzania osnowy przebiegają niezależnie, bez wpływu jednego na drugi.

EN

The Ni-Mo coatings were prepared by electrodeposition from a galvanic bath containing a monomer: pyrrole (Fig. 1), tiopliene or suspension of polyethylene (PE) subjected to preliminary nickel plating (PENi). Deposi-tion of Ni-Mo matrix proceeded in parallel with process of the monomer polymerization or building of PENi particles. The połymer component was also incorporated in reversion process: electrode working alternately as anodę and cathode. On the calhode deposited metallic phase and after modification electrode working next as anodę and proceeded połymer deposition process. Surface morphology was examined using scanning electron micro-scope (SEM). It was found that structure of the Ni-Mo coatings (Fig. 1) is relatively regular of a island character. When połymer is embedded into the Ni-Mo matrix, coatings structure changes and is morę developed. Incorporated połymer is building over the metallic Ni-Mo phase. The chemical composition of the Ni-Mo -PPy nr Ni-Mi- PTh coatings was detennined by EDS method (Tab. 1, 2). Chemical composition of the alloy matrix in Ni-Mo+PE coatings was determined by X-ray fluorescence spectroscopy using a special attachment to the X-ray generator TUR-M61 (Tab. 3). Morpho-metric measurements were madę in order to determine polyethylene content in the Ni-Mo+PENi coatings (vol. %) (Tab. 3). The phase composition was conducted by X-ray diffraction using a Philips diffractometer and CuKa radiation (U = 40 kV, J = 20 mA). Qualitative phase analysis was carried out based on ICDD card standards (2000) (Fig. 2+4). The Ni-Mo+PPy, Ni-Mi+PTh and Ni-Mo+PENi composite coatings were also examined with the Auger electron spectroscopy (Fig. 5, 6). It was found, that the deposition and the polymerization processes proceeded independent, without influence one another.

2

Wpływ elektropolimeryzacji tiofenu na proces elektrolitycznego otrzymywania stopu Ni-Mo

Niedbała J., Budniok A., Łągiewka E. E.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 1

21-22

PL

Badano proces elektropolimeryzacji tiofenu w warunkach równolegle zachodzącego elektrolitycznego osadzania stopu Ni-Mo. Powłoki otrzymywano z kąpieli galwanicznej będącej mieszaniną roztworu do osadzania stopu Ni-Mo (a) oraz roztworu (b) zawierającego tiofen (Th). Proces prowadzono w warunkach galwanostatycznych w kąpielach o różnej zawartości tiofenu. Powłoki najlepiej przylegające do podłoża uzyskano z kąpieli zawierającej roztwory (a) i (b) zmieszane w stosunku 3:1. Wykonano badania morfologii powierzchni otrzymanych powłok Ni-Mo+PTh oraz porównawczo powłok stopowych Ni-Mo. Stwierdzono, że powłoki kompozytowe charakteryzują się wysepkową strukturą powierzchni i obecnością cząstek politiofenu zabudowanych do osnowy stopowej Ni-Mo. W badaniach składu fazowego powłok Ni-Mo+PTh stwierdzono, że obecność politiofenu powoduje osłabienie intensywności charakterystycznych refleksów osnowy stopowej Ni-Mo w porównaniu do ich intensywności w powłokach nie zawierających politiofenu.

EN

The process of thiophene electropolymerization with simultaneous Ni-Mo alloy deposition was investigated. The Ni-Mo+PTh coatings were deposited from an electrolyte forming a mixture of the galvanic bath for Ni-Mo alloy deposition (a) and a solution containing thiophene (b). The process was carried out under galvanostatic conditions from electrolytes differing in the content of thiophene. The coatings obtained from electrolyte containing solution (a) and (b) in 3:1 were characterized by very good adhesion to the substrate. Surface morphology of Ni-Mo+PTh coatings and comparatively Ni-Mo alloys was investigated by scanning electron microscopy (SEM). It was stated that the surface of Ni-Mo+PTh exhibits a nodular structure with the PTh particles embedded in Ni-Mo alloy matrix. XRD examination of Mi-Mo+PTh coatings reveals that the intensity of the reflexes coming from Ni-Mo solid-solution matrix is reduced compared to pure Ni-Mo alloy.

3

Właściwości warstw kompozytowych wytwarzanych w procesie tytanowania próżniowego na powierzchni stali pokrytej stopem elektrolitycznym Ni-Mo

Kasprzycka E.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 3

422-424

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących dyfuzyjnych warstw węglikowych TiC wytwarzanych na powierzchni stali narzędziowej w procesie tytanowania próżniowego. Opracowano nowy proces polegający na łączeniu tytanowania próżniowego z wstępnym elektrolitycznym osadzaniem stopu Ni-Mo na powierzchni stali dla zwiększenia odporności korozyjnej warstw. W rezultacie wytworzono warstwy kompozytowe typu TiC+(Ni-Mo) na powierzchni stali. Przeprowadzono pomiary grubości warstw, badania ich mikrostruktury oraz wyznaczono rozkłady stężenia pierwiastków w strefie dyfuzyjnej. Określono odporność korozyjną warstw oraz ich odporność na zużycie przez tarcie. Badania korozyjne przeprowadzono w roztworze 0,5 M NaCl metodami elektrochemicznymi. Tribologiczne właściwości otrzymanych warstw oceniano przy wykorzystaniu testu trzy wałeczki-stożek. Wykazano, że odporność na zużycie przez tarcie warstw kompozytowych TiC+(Ni-Mo), wytwarzanych w procesie tytanowania próżniowego na powierzchni stali pokrytej powłoką elektrolityczną Ni-Mo, jest równie dobra, jak warstw węglikowych typu TiC, wytwarzanych bez wstępnego osadzania powłoki elektrolitycznej, natomiast odporność korozyjna warstw kompozytowych jest wielokrotnie większa.

EN

Diffusion carbide layers of TiC type produced on tool steel surface by means of vacuum titanizing process have been studied. A new processes combining a vacuum titanizing with a preliminary electrolytic deposition of Ni-Mo alloys on the steel surface have been proposed to increase the corrosion resistance of carbide layers. As a result, TiC+(Ni-Mo) type composite layers on the steel surfaces have been obtained. Studies of layers thickness, their morphology, concentration depth profiles of elements in diffusion zone of these layers have been carried out. Corrosion resistance and tribological properties of the layers have been determined. Electrochemical corrosion measurements of obtained layers were performed in 0,5 M NaCl solution. Tribological properties of the layers were performed by means of taper-three rolls test. It has been proved, that the wear resistance by friction of the TiC+(Ni-Mo) composite layers, produced by means vacuum titanizing of steel covered with Ni-Mo electrolytical coating, is such good as carbides layers of the TiC type, produced on the steel surface without electrolytical coating, but their corrosion resistance is several times higher.

4

Otrzymywanie i struktura elektrolitycznych warstw kompozytowych zawierających tytan w osnowie stopowej Ni-Mo

Niedbała J.

Kompozyty

|

2003

|

R. 3, nr 6

53-57

PL

Warstwy kompozytowe na osnowie stopu Ni-Mo, zawierające wbudowany tytan, otrzymywano na drodze elektroosadzania. Proces prowadzono w warunkach galwanostatycznych z kąpieli cytrynianowej zawierającej zawiesinę pyłu Ti. Badania porównawcze przeprowadzono dla warstw stopowych Ni-Mo otrzymanych w analogicznych warunkach prądowych z kąpieli niezawierającej pyłu tytanowego. Określono szybkość osadzania i skład chemiczny otrzymanych warstw stopowych i kompozytowych. Badania składu chemicznego wykonano metodą rentgenowskiej spektrometrii fluorescencyjnej. Stwierdzono, że zawartość molibdenu w warstwach stopowych Ni-Mo mieści się w przedziale od 20,7 (j = 100 mA/cm2) do 30,5% (j = 250 mA/cm2). Wzrost gęstości prądowej do j = 300 mA/cm2 powoduje nieznaczny spadek zawartości Mo w warstwach do 28,1%. W przypadku warstw kompozytowych Ni-Mo+Ti zawartość molibdenu w warstwach wynosi od 5,7% (j = 100 mA/cm2) do 24,6% (j = 200 mA/cm2). Należy zatem stwierdzić, że dodatek proszku tytanowego do kąpieli galwanicznej powoduje spadek zawartości molibdenu w osnowie stopowej. Sądzić wiec można, że obecność proszku tytanowego ogranicza proces indukowanego elektroosadzania molibdenu z niklem. Stwierdzono, że przy j = 100:300 mA/cm2 otrzymuje się warstwy Ni-Mo+Ti zawierające od 9,9 do 66,7%Ti. Badania składu fazowego wykonano metodą dyfrakcji promieni rentgenowskich. Analizie fazowej poddano warstwy stopowe Ni-Mo oraz warstwy kompozytowe Nł-Mo+Ti przed i po obróbce termicznej w temperaturze 1100°C. Stwierdzono, że otrzymane na drodze elektroosadzania warstwy stopowe Ni-Mo mają strukturę nanokrystaliczną, warstwy kompozytowe mają wbudowany krystaliczny tytan do nanokrystalicznej osnowy stopowej Ni-Mo. Stwierdzono, że obróbka termiczna powoduje zmianę składu fazowego warstw Ni-Mo oraz Ni-Mo+Ti. Zarówno w przypadku warstw stopowych, jak i kompozytowych poddanych obróbce cieplnej stwierdzono na dyfraktogramach obecność refleksów dyfrakcyjnych pochodzących od związków międzymetalicznych; w warstwach Ni-Mo stwierdzono obecność Ni4Mo, w warstwach Ni-Mo+Ti obecność Ni4Mo oraz NiTi i Ni3Ti. Obecność tych związków świadczy o tym, że podczas procesu wygrzewania warstw stopowych Ni-Mo zaszła reakcja krystalizacji nanokrystalicznej fazy stopowej. W warstwach kompozytowych zaszła zarówno reakcja krystalizacji osnowy Ni-Mo, jak i chemiczna reakcja osnowy z wbudowanym proszkiem Ti i utworzenie połączeń niklowo-tytanowych.

EN

The composite layers on a base of Ni-Mo alloy containing titanium were obtained by electrodeposition from the citrate bath containing a suspension of titanium powder. The process was carried out under galvanostatic conditions. For comparison Ni-Mo alloys were also obtained under the same conditions from the citrate solution without Ti powder and comparative tests were conducted on them. The rate of layers deposition was estimated, and their chemical composition was determined using X-ray fluorescence spectroscopy method. It was stated, that the content of molybdenum in Ni-Mo alloys varies in the range from 20.7 (j = 100 mA/cm2) to 30.5% (j = 250 mA/cm2). Further increase in deposition current density to 300 mA/cm2 causes a slight decrease in Mo content in the layers to 28.1%. For Ni-Mo+Ti layers the content of Mo lies between the limits 5.7% (j = 100 mA/cm2) to 24.6% (j = 200 mA/cm2). So, it should be stated, that incorporation of Ti powder into the galvanic bath causes a decrease in the Mo content in alloy matrix. Moreover, it could be ascertained, that the presence of titanium powder in galvanic bath inhibits the process of induced electrodeposition of molybdenium with nickel. It was stated that Ni-Mo+Ti composite layers deposited in the range of deposition current density from 100 to 300 mA/cm2 contain from 5.7 to 24.6% of Mo and from 9.9 to 66.7% of Ti. Structural investigations were conducted by X-ray diffraction method. The phase composition of Ni-Mo alloys and Ni-Mo+Ti composite layers before and after thermal treatment at a temperature of 1100°C was determined. It was ascertained that electrodeposited Ni-Mo alloys are characterized by nanocrystalline strucure whereas Ni-Mo+Ti composite layers have an crystalline Ti phase built into the nanocrystalline Ni-Mo matrix. It was stated, that thermal treatment changes the phase composition of Ni-Mo alloys and Ni-Mo+Ti composite layers. X-ray diffractograms of the alloys and composite layers show the reflects coming from intermetallic compounds. In the Ni-Mo alloys the presence of Ni4Mo was stated and in Ni-Mo+Ti composite layers additionaly NiTi and Ni3Ti phases are present. The presence of these compounds conformed the fact of nanocrystalline Ni-Mo matrix crystallization proceeding during thermal treatment of the layers. In Ni-Mo+Ti layers the chemical reaction between Ni-Mo matrix and incorporated Ti powder occurs.