МЕТАЛЛОМАТРИЧНЫЕ ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ С НАНОКОМПОНЕНТАМИ: ФОРМИРОВАНИЕ, СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ

Исследованы условия электроосаждения, структура и физико-механические свойства (микротвердость, сцепление с основой, внутренние напряжения, износостойкость, токи коррозии) металломатричных композиционных покрытий на основе никеля с нанопорошком
(НП) (размерный диапазон 0,02 – 0,08 мкм) карбида титана и его микропорошком (МП) (1 – 5 мкм). Установлено, что при электроосаждении никеля из электролита – суспензии металлический никель сначала осаждается на наночастицах, взвешенных в электролите, после чего наночастицы прочно прикрепляются к подложке, легко и равномерно врастают в осадок. В отличие от микропорошка, нанопорошок карбида является не только наполнителем, а выступает в качестве сильного структурообразователя в процессе электрокристаллизации никеля и обеспечивает ее массовый многозародышевый характер, что приводит к образованию покрытий с малыми размерами структурных фрагментов, характерного матового цвета, практически беспористых с повышенными физико-механическими свойствами. Покрытия содержат 97,39 % Ni; 1,79 % O; 0,65 % Ti; 0,17 % C. Отжиг покрытий в вакууме способствует повышению их сцепления с основой в 1,3 раза, микротвердости – в 1,2 раза, износостойкости – в 1,3 раза. Покрытие Ni – НП TiC рекомендовано для антикоррозионной защиты и упрочнения деталей, работающих на износ при средних окружных скоростях и невысоких удельных нагрузках.

1. Saifullin R.S. Researches in the sphere of creation of composite electrochemical coatings (CEC) with dispersed phase of micro- and nanoparticles. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. 2009, no. 6, pp. 80–90. (In Russ.).

2. Desyatkova G.I., Yagodkina L.M., Savochkina I.E., Khaldeev G.V. Composite electrochemical coatings based on nickel. Zashchita metallov. 2002, Vol. 38, no. 5, pp. 525–529. (In Russ.).

3. Tsupak T.E. Vysokoproizvoditel’nye protsessy elektroosazhdeniya nikelya i splava nikel’ – fosfor iz elektrolitov, soderzhashchikh karbonovye kisloty [High-perfermance processes of electrodeposition conditions of nickel and nickel – phosphorus alloy from the electrolytes containing carboxylic acids]: Dr. Chem. Sci. diss. Moscow, 2008. 40 p. (In Russ.).

4. Dolmatov V.Yu. Modern industrial detonating nanodiamond technologies (ND) and the main field of their usage. In: Nanotekhnologii – proizvodstvu – 2006: Trudy mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii [Nanotechnologies – for production – 2006: roceedings of the International scientific and practical conference] Moscow: Yanus-K, 2006, pp. 113–151. (In Russ.).

5. Shiryaeva L.S., Nozdrin I.V., Galevskii G.V., Rudneva V.V. The research of composite electrochemical coatings of nickel – chromium nanocarbonitrides. Gal’vanotekhnika i obrabotka poverkhnosti. 2014, no. 2, Vol. XXII, pp. 51–57. (In Russ.).

6. Rudneva V.V., Galevskii G.V. Peculiarities of electrodeposition conditions and features of composite coatings with nanocomponents. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2007, no. 3, pp. 39–43. (In Russ.).

7. Kolpak V.P. Supply with crystallizer tubes of Continuous Casting Machines at JSC «Zapsibmetcombinat». In: 4-aya Mezhdunarodnaya konferentsiya «Oborudovanie i tekhnologii termicheskoi obrabotki metallov i splavov»: Sb. dokladov [The 4th International Conference “Equipment and technology of heat treatment of metals and alloys”: Reports]. Kharkiv: KhGU, 2003, pp. 58–60.

8. Sukhovol’skii S.V. Influence of chromium-nickel coatings of a crystallizer on the quality of continuous casting work pieces. In.: Aktual’nye problemy elektrometallurgii, svarki, kachestva. T. 1: Trudy Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii. [Actual problems of electrometallurgy, welding, quality. Vol. 1: Proceedings of the International scientific and practical conference]. Novokuznetsk: SibGIU, 2006, pp. 142–144. (In Russ.).

9. Gamayunov I.G., Baranov A.N. Corrosion protection of steel bars in aluminum electrolyzers. In.: Perspektivy razvitiya tekhnologii, ekologii i avtomatizatsii khimicheskikh, pishchevykh i metallurgicheskikh proizvodstv: Materialy nauchno-prakticheskoi konferentsii

10. [Perspectives of technology development, ecology and automation of chemical, food and metallurgical processing: Works of scientific-practical conference]. Irkutsk: IrGTU, 2008, pp. 272–274. (In Russ.).

11. Gamburg Yu.D. Gal’vanicheskie pokrytiya. Spravochnik po primeneniyu [Galvanic coatings. Usage reference book]. Moscow: Tekhnosfera, 2006. 216 p.