Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Zużycie tribologiczne nanokrystalicznych powłok wielowarstwowych Ni/Cu

100%

Trzaska M. , Cieślak G.

|

tom Vol. 36, nr 2

87--90

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nanokrystalicznych, wielowarstwowych powłok Ni/Cu wytworzonych w wyniku procesu elektrokrystalizacji na podłożu ze stali węglowej S235JR. Badania obejmowały wielowarstwowe powłoki nikiel/miedź o różnej grubości oraz liczbie pojedynczych warstw niklu i miedzi oraz w celach porównawczych powłoki niklowe i miedziane o nanokrystalicznej strukturze, wytwarzane metodą elektrokrystalizacji. Strukturę wytworzonych powłok charakteryzowano za pomocą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD), skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) oraz mikroskopii świetlnej. Wykonano pomiary chropowatości powierzchni oraz mikrotwardości sposobem Vickersa. Badania zużycia materiału powłok przez tarcie zrealizowano przy stałym nacisku kuli na próbkę za pomocą kulotestera. Badania wykazały, że wytworzone metodą elektrokrystalizacji powłoki Ni, Cu oraz wielowarstwowe Ni/Cu o różnej grubości pojedynczych warstw charakteryzują się nanokrystaliczną strukturą, zwartą budową oraz równomierną grubością. Na zużycie ścierne powłok ma wpływ twardość materiału oraz w przypadku powłok wielowarstwowych również grubość pojedynczych warstw. W obszarach wytarcia nie stwierdzono delaminacji powłok Ni, Cu oraz Ni/Cu od stalowego podłoża, jak również pomiędzy warstwami w powłokach wielowarstwowych.

EN

The paper presents results of studies focused on nanocrystalline nickel, copper and multilayer Ni/Cu coatings of various thicknesses and different numbers of the individual nickel and copper layers produced as effects of electrocrystallization method and deposited on S235JR carbon steel substrate. The microstructure of the produced coatings was characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and light microscopy. Microhardness was investigated by Vickers method. The abrasive wear testing was carried out by the friction of the ball at a constant pressure on the sample using Calotest aparatus. Accomplished studies have shown that the nickel, copper and multilayer Ni/Cu coatings exhibit nanocrystalline and compact microstructure, as well as uniform thickness. The hardness of the coating materials and thickness of the single layer in the Ni/Cu multilayer coatings have influenced on the abrasive wear of the whole coatings. In the areas of wear, there was no delamination of Ni, Cu and Ni/Cu from the steel substrate and between layers in multilayer coatings.

2

The structure and properties of nanocrystalline Ni/Al2O3 layers produced by electrocrystallization

100%

Trzaska M. , Cieślak G.

Composites Theory and Practice

|

2014

|

tom R. 14, nr 4

203--207

EN

The paper presents the study of nanocrystalline Ni/Al2O3 layers produced by the electrocrystallization method on a copper substrate. Two variants of Ni/Al2O3 layers with different contents (5 and 10 g/dm3) of Al2O3 disperse phase in the nickel plating bath and, for comparison a nickel layer of nanocrystalline structure were tested. The Al2O3 powder and composite layers were characterized using the following research techniques: scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), optical microscopy, microhardness measurements, measurements of surface roughness parameter Ra and electrochemical corrosion resistance studied by the potentiodynamic method. The paper presents results of the studies of the Al2O3 powder, Ni and Ni/Al2O3 structure, and the results of microhardness and corrosion resistance in the environment of 0.5 M NaCl. The produced layers have a nanocrystalline structure, are compact and have uniform thickness. The Al2O3 powder particles embedded in the nickel matrix increase the degree of expansion of the surface layer and hardness of the layer material. There is no increase in the corrosion resistance of the Ni/Al2O3 composite layers compared with the nickel layer in the same test corrosive environment.

PL

Przedstawiono wyniki badań nanokrystalicznych warstw Ni/Al2O3 wytwarzanych metodą elektrokrystalizacji na podłożu miedzianym. Badano dwa warianty warstw kompozytowych Ni/Al2O3 o różnej zawartości (5 i 10 g/dm3) fazy dyspersyjnej Al2O3w kąpieli do niklowania oraz - w celach porównawczych - warstwę niklową o nanokrystalicznej strukturze. Proszek Al2O3 oraz warstwy kompozytowe badano z użyciem następujących technik badawczych: skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD), mikroskopii optycznej, pomiarów mikrotwardości, pomiarów parametru chropowatości Ra oraz elektrochemicznych badań odporności korozyjnej metodą potencjodynamiczną. Przedstawiono wyniki badań struktury proszku Al2O3, warstw Ni oraz Ni/Al2O3, a także wyniki mikrotwardości oraz odporności korozyjnej w środowisku 0,5 M NaCl. Wytworzone warstwy charakteryzują się nanokrystaliczną strukturą, zwartą budową i równomierną grubością. Wbudowanie cząstek proszku Al2O3 w niklową osnowę wpływa na zwiększenie stopnia rozwinięcia powierzchni oraz twardości materiału warstwy. Nie stwierdzono zwiększenia odporności korozyjnej warstw kompozytowych Ni/Al2O3 w porównaniu z warstwą niklową w badanym środowisku korozyjnym.

3

Corrosion properties of nickel/graphene nanocrystalline composite layers produced by electrocrystallization method

100%

Cieślak G. , Trzaska M.

|

tom nr 3

70--73

EN

The paper presents results of studies of nanocrystalline nickel/graphene (Ni/graphene) composite layers produced by electrocrystallization method on steel substrate. Several variants of Ni/ graphene layers were realized using a bath with different graphene content and for comparison purposes a nanocrystalline nickel layer was also produced. Graphene flakes dispersed in the bath were used as a dispersion phase. The dispersed phase was characterized by Raman spectroscopy and scanning (SEM) and transmission (TEM) electron microscopes. The results of investigations of the structure of the produced layers with SEM, results of Vickers hardness measurements and results of corrosion tests using electrochemical potentiodynamic method are presented. Damage characteristics after corrosion studies were obtained using a light microscope. Electrochemically deposited Ni/graphene composite layers are characterized by higher hardness and better corrosion resistance than the nickel layer without built-in graphene.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nanokrystalicznych warstw kompozytowych nikiel/grafen (Ni/grafen) wytwarzanych metodą elektrokrystalizacji na podłożu stalowym. Wytworzono kilka wariantów warstw Ni/grafen z kąpieli o różnej zawartości grafenu oraz w celach porównawczych nanokrystaliczną warstwę niklową. Jako fazę dyspersyjną, stosowano płatki grafenu rozproszone w kąpieli. Płatki grafenu charakteryzowano za pomocą spektroskopii Ramana oraz elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM) i elektronowej mikroskopii transmisyjnej (TEM). Przedstawiono wyniki badań struktury wytworzonych warstw za pomocą SEM, wyniki pomiarów twardości metodą Vickersa a także wyniki badania korozyjnego za pomocą elektrochemicznej metody potencjodynamicznej. Charakterystykę zniszczeń po badaniach korozyjnych dokonano za pomocą mikroskopu świetlnego. Wytworzone elektrochemicznie warstwy kompozytowe Ni/grafen charakteryzują się większą twardością oraz lepszą odpornością korozyjną od warstwy niklowej bez wbudowanego grafenu.

4

Nanocrystalline Ni/Cu multilayer composite coatings

100%

Trzaska M. , Cieślak G.

Composites Theory and Practice

|

2014

|

tom R. 14, nr 1

50--53

EN

The paper presents the study of multilayer nanocrystalline Ni/Cu coatings produced by the electrocrystallization method on a carbon steel S235JR substrate. Three variants of multilayer nickel/copper coatings of various thicknesses and quantities of the individual layers of nickel and copper were tested. The coating properties were characterized using the following research techniques: X-ray diffraction (XRD), transmission (TEM) and scanning (SEM) electron microscopes, optical microscopy and Vickers microhardness measurements. The paper presents the results of the structure, morphology, surface topography and microhardness measurements of multilayer nanocrystalline Ni/Cu composite coatings. The produced coatings have a nanocrystalline structure, compact structure, good adhesion to the substrate and a uniform thickness over the entire coated surface. The thickness of the single layers of nickel and copper has an effect on the hardness of the multilayer Ni/Cu composite coatings.

PL

Przedstawiono wyniki badań nanokrystalicznych multiwarstwowych powłok Ni/Cu wytworzonych w procesie elektrokrystalizacji na podłożu ze stali węglowej S235JR. Badano trzy warianty wielowarstwowych powłok nikiel/miedź o różnej grubości oraz ilości pojedynczych warstw niklu i miedzi. Wytworzone powłoki charakteryzowano za pomocą następujących technik badawczych: dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD), transmisyjnej (TEM) i skaningowej (SEM) mikroskopii elektronowej, mikroskopii optycznej oraz pomiarów mikrotwardości metodą Vickersa. Przedstawiono wyniki badań struktury wytworzonych multiwarstwowych kompozytowych Ni/Cu powłok, ich morfologii i topografii powierzchni oraz wyniki pomiarów mikrotwardości. Badane wielowarstwowe powłoki kompozytowe charakteryzują się nanokrystaliczną strukturą, zwartą budową, dobrą adhezją do podłoża oraz równomierną grubością na całej pokrywanej jego powierzchni. Grubość pojedynczych warstw niklu i miedzi ma wpływ na twardość wytworzonego materiału kompozytowego.

5

Nanokrystaliczne powłoki wielowarstwowe Cu/Ni wytwarzane metodą elektrokrystalizacji

100%

Trzaska M. , Cieślak G.

|

tom Vol. 34, nr 5

559--562

PL

Badania przedstawione w pracy dotyczą nanokompozytowych powłok wielowarstwowych Ni/Cu oraz, w celach porównawczych, także nanokrystalicznych warstw Ni oraz Cu. Warstwy wytworzono metodą elektrokrystalizacji w wyniku reakcji redoks wymuszonej prądem elektrycznym. Do wytwarzania warstw stosowano wieloskładnikowe roztwory elektrolitów z dodatkami inhibitorów szybkości wzrostu krystalitów. Warstwy osadzano na stali węglowej S235JR metodami elektronowej mikroskopii skaningowej i transmisyjnej oraz dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego scharakteryzowano strukturę materiału wytworzonych warstw. Przedstawiono topograﬁę i morfologię powierzchni wytworzonych warstw oraz ich budowę na przekroju poprzecznym. Mikrotwardość materiału wytworzonych warstw określono sposobem Vickersa. Badania tribologiczne odpomości na zużycie ścierne zrealizowano w ślizgowych skojarzeniach trących w środowisku oleju, za pomocą maszyny typu Amsler-A135. Odporność na zużycie oceniono na podstawie pomiarów głębokości wytarcia oraz współczynnika tarcia. Zrealizowane badania wykazały, że materiał nanokrystalicznych warstw kompozytowych Ni/Cu, podobnie jak warstw Ni oraz Cu, wytworzonych metodą elektrokrystalizacji charakteryzuje się zwartą budową, dobrą adhezją i równomiemą grubością na całej pokrywanej powierzchni. W budowie materiału badanych warstw nie obserwuje się jakichkolwiek nieciągłości i porów, co zapewnia ich dobrą ochronę przed korozją dla materiału podłoża. Nanokrystaliczne warstwy kompozytowe Ni/Cu wykazują korzystne właściwości tribologiczne. Ustalając odpowiednie parametry procesu elektrokrystalizacji wytwarzania takich warstw na powierzchni wyrobów, można efektywnie projektować powłoki ochronne, które poprawiają ich właściwości eksploatacyjne, a zwłaszcza w środowiskach agresywnych lub przy dużych obciążeniach.

EN

The research presented in the article concerns of Ni/Cu multilayer nanocomposite coatings and, for comparison, the layers of nanocrystalline Ni and Cu. The layers were produced by the electrochemical deposition method. The multilayers were manufactured in electrolyte solutions with additives of crystallite growth rate inhibitors. The layers were deposited on carbon steel S235JR substrate. The structure of the multilayer material was characterized by scanning electron microscope and X-ray diffraction. The topography and surface morphology of the layers and their structure are reported to cross-sections. Microhardness of the material of the layers was determined by Vickers method. Tribological tests for abrasion resistance were carried out in the sliding friction associations in oil using the Amsler type machine A135. The wear resistance was assessed on the basis of measurements of the depth of abrasion and friction factor. Accomplished studies have shown that the Ni/Cu, Ni and Cu nanocrystalline composites produced by electrocrystallization process have a compact structure, good adhesion and uniform thickness over the entire coated surface. In the structure of investigated layers material have not been observed any discontinuities or pores, thus the produced layers exhibited good corrosion protection for the substrate material. Nanocrystalline composite of Ni/Cu layers exhibit favorable tribological properties. In determining the appropriate electrocrystallization process parameters producing such layers on the surface of products can be efﬁciently designed as protective coatings that improve their performances and especially in aggressive environments or at high loads.

6

Tribological properties of nanocomposite Ni/graphene coatings produced by electrochemical reduction method

100%

Cieślak G. , Trzaska M.

Composites Theory and Practice

|

2016

|

tom R. 16, nr 2

79--83

EN

The paper presents the results of tribological studies of nanocomposite nickel/graphene (Ni/G) coatings and, for comparative purposes, of nanocrystalline nickel coatings produced by the electrochemical method on a carbon steel S235JR substrate. To prepare the composite coatings, graphene in the form of flakes was used. The characteristics of the graphene flakes were determined by means of Raman spectroscopy and scanning as well as transmission electron microscopes. The results of studies on the structure and morphology of nickel and Ni/G coatings produced in a bath containing different amounts of graphene are presented. The microhardness of the produced coatings was examined by Vickers measurements. The tribological testing was carried out using Amsler type machines. The wear depth of the coatings as a function of time for the tested Ni and Ni/G coatings were determined. Nanocrystalline Ni/G coatings produced by the electrochemical method exhibit a greater degree of surface development, increased hardness and better wear resistance when compared with nickel nanocrystalline coatings.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań tribologicznych wytwarzanych metodą elektrochemiczną na podłożu ze stali węglowej S235JR powłok nanokompozytowych nikiel/grafen (Ni/G) oraz w celach porównawczych nanokrystalicznej powłoki niklowej. Do wytworzenia powłok kompozytowych stosowano grafen w postaci płatków. Charakterystykę płatków grafenu określano za pomocą spektroskopii Ramana oraz skaningowej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Przedstawiono wyniki badań struktury, morfologii powłok niklowej oraz kompozytowych Ni/G wytworzonych w kąpieli o różnej zawartości grafenu. Mikrotwardość badanych powłok określono metodą Vickersa. Badania tribologiczne realizowano za pomocą maszyny typu Amsler. Wyznaczano głębokość zużycia powłok w funkcji czasu oraz współczynnik tarcia dla badanych powłok Ni oraz Ni/G. Wytworzone elektrochemicznie nanokrystaliczne powłoki Ni/G odznaczają się większym stopniem rozwinięcia powierzchni, większą twardością oraz lepszą odpornością na zużycie ścierne w porównaniu z nanokrystalicznymi powłokami niklowymi.

7

Structure and Properties of Nanocomposite Nickel/Graphene Oxide Coatings Produced by Electrochemical Reduction Method

100%

Cieślak G. , Trzaska M.

|

tom Vol. 64, iss. 4

1479--1486

EN

The paper presents the results of research on nanocomposite nickel/graphene oxide (Ni/GO) coatings produced by electrochemical reduction method on a steel substrate. Discussed is the method of manufacturing composite coatings with nickel matrix and embedded graphene oxide flakes. For comparative purposes, the studies also included a nanocrystalline Ni coating without embedded graphene oxide flakes. Graphene oxide was characterized by Raman spectroscopy, infrared spectroscopy (FTIR) and transmission (TEM) and scanning (SEM) electron microscopy. Results of studies on the structure of nickel and composite Ni/GO coatings deposited in a bath containing different amount of graphene oxide are presented. The coatings were characterized by scanning electron microscopy, light microscopy, Raman spectroscopy and X-ray diffraction. The adhesion of the prepared coatings to the substrate was examined by the scratch method. The microhardness of the coatings was measured using the Vickers method on perpendicular cross-sections to the surface. Corrosion tests of the coatings were investigated using the potentiodynamic method. The influence of graphene oxide on the structure and properties of composite coatings deposited from baths with different content of graphene oxide was determined.

8

Wytwarzanie masywnych nanokrystalicznych stopów z układu Al-Si-Ni-Mm (miszmetal)

80%

Cieślak G. , Latuch J. , Kulik T.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

tom Vol. 27, nr 3

123-126

PL

Celem niniejszej pracy było wytworzenie masywnego nanokrystalicznego stopu z układu Al-Si-Ni-Mm (miszmetal) przy zastosowaniu metody prasowania pod wysokim ciśnieniem. Materiał ten został wytworzony poprzez rozdrobnienie w młynku kulowym uprzednio wytworzonych szybkochłodzonych taśm. Następnie nanokrystaliczny proszek został poddany procesowi konsolidacji w temperaturze 320 oC i przy ciśnieniu 7.7 GPa. Na podstawie obserwacji przy pomocy TEM stwierdzono, że mikrostruktura stopu składała sie z ziaren ?-Al o średniej wielkości około 30-50nm rozmieszczonych w matrycy amorficznej. Stabilność termiczna wytworzonej struktury wynosiła około 300°C. Najwyższa uzyskana wartość twardości 330HV jest porównywalna z najlepszymi masywnymi materiałami z układu Al-Si-Ni-Ce otrzymanymi metodą wyciskania na gorąco. Ta wartość twardości była około 5 razy wyższa niż dla komercyjnego polikrystalicznego stopu z serii 4xxx.

EN

Nanocrystalline Al-based alloys containing silicon (Si), rare earth metal (RE) and late transition metal (Ni), combine high tensile strength and good wear resistance. The aim of this work was to manufacture high strength bulk nanocrystalline alloys from Al-Si-Ni-Mm system. Bulk nanostructured alloys were produced by ball-milling of nanocrystalline ribbons followed by high-pressure (7.7 GPa) hot compaction (320oC). Nanocrystalline ribbons of investigated alloys were produced by melt-spinning technique. The crystallization process was studied using differential scanning calorimeter. The phase compositions of the ribbons were characterized by X-ray diffraction and transmission electron microscopy. Vickers hardness of nanostructured compacted samples, measured with the load of 1 kG, achieved values five times higher than that of commercial 4xxx series Al alloy.

9

Warstwy kompozytowe Ni-B/Si3N4 wytwarzane metodą redukcji chemicznej

80%

Mazurek A. , Cieślak G. , Bartoszek W. , Trzaska M.

Inżynieria Powierzchni

|

2017

|

tom nr 4

28--32

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań stopowych warstw kompozytowych Ni-B/Si3N4 wytworzonych metodą redukcji chemicznej na stali węglowej. W celach porównawczych badania obejmowały również warstwy stopowe Ni-B. Do wytwarzania warstw kompozytowych stosowano amorficzny proszek Si3N4 o nanometrycznych wymiarach cząstek. Warstwy kompozytowe wytwarzano w kąpieli o różnej zawartości proszku (2,5 i 5 g/dm3). Za pomocą mikroskopii elektronowej scharakteryzowano cząstki Si3N4 oraz morfologię i topografię powierzchni wytworzonych warstw. Przeprowadzono badania chropowatości, mikrotwardości metodą Vickersa oraz odporności korozyjnej metodą potencjodynamiczną w roztworze 0,5 M NaCl. Wbudowanie dyspersyjnej fazy Si3N4 w osnowę niklowo-borową wpłynęło na morfologię i stopień rozwinięcia powierzchni warstw. Warstwy kompozytowe Ni-B/Si3N4 wykazują większą odporność korozyjną w badanym środowisku w porównaniu z warstwą stopową Ni-B.

EN

The paper presents the results of the tests of the Ni-B/Si3N4 alloy composite layers produced on the carbon steel substrate by a chemical reduction method. For comparative purposes, the tests also included the Ni-B alloy layers. The amorphous Si3N4 powder with nanometric particle sizes was used to produce the composite layers. The composite layers were produced in a bath with a different powder content (2.5 and 5 g/dm3). The Si3N4 particles as well as the morphology and topography of the surface of the produced layers were characterized by the electron microscopy. Tests of roughness, microhardness by the Vickers method and of corrosion resistance by the potentiodynamic method in 0.5 M NaCl solution were carried out. The incorporation of the Si3N4 dispersion phase into the nickel-boron matrix influenced the morphology and the degree of e development of the surface of layers. The Ni-B/Si3N4 composite layers show greater corrosion resistance in the tested environment compared to the Ni-B alloy layer.

10

Influence of silicon content on the microhardness of Al9i_xSixNi7Mm2 rapidly solidified ribbons

80%

Cieślak G. , Latuch J. , Kulik T.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

tom Vol. 28, nr 3-4

375-376

EN

Rapid soldification is well known method to obtain alloys with nanometer grain size. The nanometer grains provide an increase of mechanical properties of the alloys. In the present work Al-Si-Ni-Mm (mischmetal) alloys were produced by melt spinning technique to obtain nanoscale grains embeded in amorphous matrix. The melt spun ribbons were invastigated by X-Ray difraction (XRD) and differential scanning calorimetry (DSC). The mechanical properties of the ribbons were examined by the microhadness measurements. The microhardness of the alloys increase from 650HV0.02 to 990HV0.02 with decrising Si content.

PL

Jak wiadomo, ultraszybkie chłodzenie jest bardzo dobrą metodą do otrzymywania materiałów o nanometrycznej wielkości ziarna. Takie nanokrystaliczne materiały wykazują znaczną oprawę właściwości mechanicznych w porównaniu ich z materiałami otrzymywanymi metodami tradycyjnymi. W niniejszej pracy opisano wytworzenie metodą odlewania strugi ciekłego stopu na szybkoobracający bęben metalowy nanokrystalicznych stopów z układu Al-Si-Ni-Mm (miszmetal).Mikrostrukturę otrzymanych taśm zbadano metodą dyfrakcji promieni rentgenowskich oraz metodą skaningowej kalorymetrii różnicowej. Właściwości mechaniczne tak otrzymanych stopów zbadane zostały za pomocą pomiaru mikrotwardości. Zauważono, że wraz ze zmniejszeniem zawartości krzemu wartość mikrotwardości rośnie od 650HV0.02 do 990HV 0.02.

11

Abrasion resistance of Ni-B/Si3N4 composite layers produced by electroless method

80%

Mazurek A. , Cieślak G. , Bartoszek W. , Trzaska M.

|

2017

|

tom Vol. 87, nr 1

21--26

EN

Purpose: The paper presents the results of investigations of Ni-B/Si3N4 composite layers produced on steel substrate by electroless method. Design/methodology/approach: Amorphous silicon nitride powder (Si3N4) with nanometric particle sizes was used as a dispersion phase for the production of composite layers. Ni-B/Si3N4 composite layers were produced in baths of varying Si3N4 powder content. For comparative purposes, the study also includes results related to a Ni-B layer. The Si3N4 powder and the structure of the produced layers were characterized. The topography and morphology of the surface of the produced layers are presented. The adhesion of the layers to the substrate material was determined. Microhardness and tribological properties of test materials were determined. Findings: The results of the studies show that Ni-B/Si3N4 composite layers and Ni-B composite layers are characterized by compact structures and good adhesion to the substrate material. The incorporation of Si3N4 particles into the Ni-B layers increases the degree of surface development of the layers. The Ni-B/Si3N4 composite layer material exhibits less microhardness and less abrasive wear compared to Ni-B layers. However, the extent of wear damage of the Ni-B/Si3N4 is relatively small comparing to Ni-B layers.

12

Corrosion properties of Ni-B/Al203 composites layers produced by electroless method

80%

Cieślak G. , Mazurek A. , Bartoszek W. , Trzaska M.

|

tom nr 7

215--217

EN

The paper presents results of studies of alloy composite layers of Ni-B/Al203 produced by electroless method on steel substrate. As the dispersion phase is the powder of aluminum oxide Al203 with nanometric size. Two variants of Ni-B/Al203 layers deposited from a bath containing different amounts of aluminum oxide (5 and 10 g/dm3) were prepared and for comparison purposes the Ni-B layer without built-AI203 particles was also studied. The powder of Al203 and the produced layers were examined by the scanning electron microscopy (SEM), X-Ray diffraction (XRD), optical microscopy and measurements of Vickers microhardness, and of roughness parameters of Ra and Rr Corrosion resistance were studied by the potentiodynamic method in the environment of 0.5 M Nad. The results of identifications of structure of the Al203 powder and produced Ni-B and Ni-B/Al203 layers, their microhardness and results of corrosion testing are presented. The produced layers are compact and have uniform thickness. Incorporation of Al203 powder particles in a matrix of nickel-boron increases the level of surface development and increase of corrosion resistance.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań stopowych warstw kompozytowych Ni-B/ Al2O3 wytwarzanych metodą bezprądową na podłożu stalowym. Jako fazę dyspersyjną stosowano proszek tlenku glinu Al2O3 o nanometrycznych wymiarach cząstek. Wytworzono dwa warianty warstw kompozytowych Ni-B/ Al2O3 osadzanych z kąpieli o różnej zawartości tlenku glinu (5 i 10 g/dm3), oraz w celach porównawczych warstwę Ni-B bez wbudowanych cząstek Al2O3. Proszek Al2O3 oraz wytworzone warstwy Ni-B badano za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD), mikroskopii optycznej, pomiarów mikrotwardości metodą Vickersa oraz parametrów chropowatości Ra i Rz. Badania odporności na korozję zrealizowano metodą potencjodynamiczną w środowisku 0,5 M NaCl. Przedstawiono wyniki badań struktury proszku Al2O3 oraz powłok Ni-B oraz Ni-B/ Al2O3, a także mikrotwardość oraz odporność na korozję w badanych warunkach. Wytworzone warstwy charakteryzują się zwartą budową i równomierną grubością. Wbudowanie cząstek proszku Al2O3 w niklowoborową osnowę wpływa na zwiększenie stopnia rozwinięcia powierzchni oraz zwiększenie odporności na korozję.

13

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

80%

Trzaska M. , Cieślak G. , Mazurek A.

Composites Theory and Practice

|

2016

|

tom 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.

14

Powłoki stopowe Ni-P oraz Ni-B wytwarzane metodą bezprądową

80%

Gajewska-Midziałek A. , Mazurek A. , Cieślak G.

Inżynieria Powierzchni

|

2017

|

tom nr 1

42--47

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań powłok stopowych Ni-P oraz Ni-B wytwarzanych metoda redukcji chemicznej na podłożu ze stali węglowej S235JR. Wytworzono dwa rodzaje powłok Ni-P i dwa rodzaje powłok Ni-B, różniące się zawartością pierwiastków stopowych (P lub B) i poddano je obróbce cieplnej. Charakterystykę materiałów wytworzonych powłok przeprowadzono za pomocą mikroskopu optycznej, skaningowej mikroskopii elektronowej z przystawką EDS, dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego i pomiarów mikrotwardości metodą Vickersa. W wyniku wygrzewania w materiale powłok nastąpiła krystalizacja amorficznych faz. Pomiary mikrotwardości przed i po obróbce cieplnej, przeprowadzone metodą Vickersa przy obciążeniu 10 G, wykazały znaczny wzrost twardości powłok wygrzewanych w stosunku do twardości powłok przed wygrzewaniem. Powłoki stopowe Ni-P oraz Ni-B mogą stanowić alternatywę dla powłok opartych na związkach chromu(VI), które zostały objęte sankcjami przez Unię Europejską.

EN

The paper presents the results of the studies of Ni-P and Ni-B alloy coatings deposited on a substrate made ofS235JR carbon by the chemical reduction method. Two kinds of Ni-P coatings and two kinds of Ni-B coatings, different in the content of alloy elements (P or B), were deposited. The deposited coatings were subjected to heat treatment. The characteristics of the materials of the deposited coatings was determined by means of optical microscopy, scanning electron microscopy with an attachment of EDS, X-Ray diffraction and microhardness measurements by Vickers method. As a result of annealing the crystallization of amorphous phases occurred in the material of coatings. Microhardness measurements before and after heat treatment performed by Vickers method at a load of 10 G showed a significant increase in hardness of the coatings after annealing in relation to the hardness of the coatings prior to annealing. Ni-P and Ni-B alloy coatings can be an alternative to coatings based on chromium compounds (VI), which have been sanctioned by the European Union.

15

Corrosion properties of Ni-P and Ni-B alloy coatings produced by chemical method

80%

Trzaska M. , Cieślak G. , Mazurek A.

|

tom nr 11

426--429

EN

The paper presents results of investigations reported to Ni-P and Ni-B alloy coatings produced by electroless deposition in chemical reduction process on S235JR carbon steel substrate. The coatings were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), optical microscopy, Vickers microhardness measurements and electrochemical corrosion tests. Images of the surface morphology, cross-sections of the coatings and corrosion damages are presented. The results of corrosion tests for investigated coatings are presented in the forms of potentiodynamic polarization curves j = f (E) and values of corrosion potentials and currents. The results showed a compact and a good adhesion of the alloy coatings to the substrate and their good corrosion resistance in studied corrosive environments.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań powłok stopowych Ni-P oraz Ni-B wytworzonych na podłożu ze stali węglowej S235JR metodą bezprądową w wyniku procesu redukcji chemicznej. Powłoki scharakteryzowano za pomocą: dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD), skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), mikroskopii optycznej. Przeprowadzono badania mikrotwardości metodą Vickersa, oraz badania odporności korozyjnej metodą potencjodynamiczną. Przedstawiono obrazy morfologii powierzchni, przekrojów poprzecznych powłok oraz zniszczeń korozyjnych. Wyniki badań korozyjnych powłok zostały przedstawione w postaci potencjodynamicznych krzywych polaryzacji j = f(E) oraz wartości potencjałów i prądów korozyjnych. Wyniki badań wskazują na zwartą budowę oraz dobre połączenie wytworzonych powłok do stalowego podłoża oraz dobrą odporność korozyjną w badanym środowisku korozyjnym.

16

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

71%

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

|

2018

|

tom T. 97, nr 6

942--948

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.

17

The Development of Rapidly Solidified Magnesium – Copper Ribbons

71%

Pastuszak M. , Cieślak G. , Dobkowska A. , Mizera J. , Kurzydłowski K. J.

|

tom Vol. 61, iss. 2B

1083--1088

EN

The aim of the present work was to plan and carry out an experiment consisting of amorphization of industrial magnesium alloy WE 43 (Mg - 4 Y - 3 RE - 0.5 Zr) modified by the copper addition. Investigated alloy modified with 20% of copper was rapidly quenched with the use of melt spinning technique. The effects of cooling rate on the structure and properties of the obtained material were extensively analyzed. The structure and phase analysis of samples were examined using X-ray diffraction method (XRD) while the thermal stability of the samples was determined by differential scanning calorimetry (DSC). Microstructure observations were also conducted. The microhardness tests (HV0.02) and corrosion resistance tests were carried out to investigate the properties of the material. Corrosion resistance measurements were held using a typical three-electrode system. As the result of the research, the effect of cooling rate on microstructure and properties of investigated alloy was determined.

18

Corrosion properties of Ni/Al2O3/Cgraphite hybrid composite layers

71%

Bartoszek W. , Cieślak G. , Skroban K. , Mazurek A. , Trzaska M.

Ochrona przed Korozją

|

2018

|

tom nr 2

36--39

EN

The paper presents the results of studies of composite layers with nickel matrix and dispersed phase in the form of: alumina oxide (Al2O3) and graphite (Cgraphite) produced by electrodeposition on steel substrate. Three variants of composite layers were produced: Ni/Al2O3, Ni/Cgraphite, Ni/Al2O3/Cgraphite and for comparison purpose a nickel layer was also produced. Alumina oxide and graphite powders were used as dispersion phases. The dispersed phases were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and Raman spectroscopy for graphite powder. The results of investigations of the structures of the produced layers with SEM, EDS, and results of Vickers hardness measurements as well as results of corrosion tests using electrochemical potentiodynamic method are presented. Damage characteristics after corrosion studies were obtained using a light microscope.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań warstw kompozytowych z niklową osnową oraz wbudowanymi w nią cząstkami faz dyspersyjnych w postaci: tlenku glinu (Al2O3) oraz grafitu (C grafit) wytwarzanych w procesie elektroosadzania na podłożu stalowym. Wytworzono trzy warianty powłok kompozytowych: Ni/Al2O3, Ni/C grafit, kompozytową warstwę hybrydową Ni/Al2O3/C grafit oraz w celach porównawczych warstwę niklową. Jako fazy dyspersyjne stosowano proszki Al2O3 oraz grafitu rozproszone w kąpieli Wattsa. Charakterystykę faz dyspersyjnych realizowano za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) oraz spektroskopii Ramana dla proszku grafitu. Przedstawiono wyniki badań struktury oraz składu chemicznego wytworzonych warstw za pomocą SEM z przystawką EDS, wyniki pomiarów twardości metodą Vickersa, a także wyniki badań korozyjnych za pomocą elektrochemicznej metody potencjodynamicznej. Charakterystykę zniszczeń po badaniach korozyjnych dokonano za pomocą mikroskopu świetlnego.

19

Influence of Heat Treatment on Properties of Ni-B/B Composite Coatings

61%

Mazurek A. , Bartoszek W. , Cieślak G. , Gajewska-Midziałek A. , Oleszak D. , Trzaska M.

|

2020

|

tom Vol. 65, iss. 2

839--844

EN

The results of research on preparations of alloy Ni-B/B composite coatings produced by chemical reduction method on a carbon steel substrate are collected in this paper. The alloy Ni-B coatings were also investigated for comparative purposes. The produced coatings were subjected to a heat treatment process. The boron powder with the particles size below 1 μm was used as the dispersion phase. The structure of the coatings was examined by X-ray diffraction method. Boron powder particles as well as surface morphology and topography were characterized by scanning electron microscopy. The roughness test, microhardness and corrosion resistance by potentiodynamic method and surface wettability tests were carried out. Analysis of the chemical composi-tion by the EDS method showed that the boron powder particles were evenly embedded in the entire volume of the coating. Ni-B/Bcomposite coatings are characterized by higher hardness than alloy Ni-B coatings. As a result of heat treatment, the Ni3 B phase crystallized, which increased the hardness of the coating material. The incorporation of boron powder particles and heat treatment reduce the corrosion resistance of coatings. All produced coatings exhibited hydrophobic properties.

20

Influence of Heat Treatment on Properties of Ni-B/B Composite Coatings

57%

Mazurek A. , Bartoszek W. , Cieślak G. , Gajewska-Midziałek A. , Oleszak D. , Trzaska M. , Mazurek A. , Bartoszek W. , Cieślak G. , Gajewska-Midziałek A. , Oleszak D. , Trzaska M.

|

nr 2