Структура и свойства композиционных никелевых покрытий, полученных с помощью программируемого импульсного тока при лазерном облучении
Loading...
Date
2018
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
ООО “Интерконтакт Наука”, Москва
Abstract
RU: Разработан способ нанесения композиционных электролитических покрытий (КЭП) с помощью программируемого импульсного тока с применением лазерного облучения в процессе электроосаждения, который позволяет послойное нанесение никелевых покрытий толщиной 15-20 мкм, от слоя с наименьшей концентрацией частиц ультрадисперсного алмаза (УДА) (0,10÷0,13 ат.%) к следующим слоям с возрастающей концентрацией частиц УДА (0,19÷0,26 ат.%), что позволяет, во-первых, уменьшить концентрацию частиц УДА в первых слоях покрытия и увеличить ее в следующих слоях, что улучшает адгезионные свойства и повышает износостойкость покрытий, во-вторых, снизить расходы УДА на 16% и в-третьих локально повысить концентрацию частиц УДА в покрытии до 0,32 ат.%.
UK: Розроблено спосіб нанесення композиційних електролітичних покриттів (КЕП) за допомогою програмованого імпульсного струму із застосуванням лазерного опромінювання в процесі електроосадження, який дозволяє пошарове нанесення нікелевих покриттів товщиною 15-20 мкм, від шару з найменшою концентрацією часток ультрадисперсного алмазу (УДА) (0,10÷0,13 ат.%) до наступних шарів зі зростаючою концентрацією частинок УДА (0,19÷0,26 ат.%), що дозволяє, по-перше, зменшити концентрацію частинок УДА в перших шарах покриття та збільшити її в наступних шарах, що покращує адгезійні властивості і підвищує зносостійкість покриттів, по-друге, знизити витрати УДА на 16% і, втретє, локально підвищити концентрацію частинок УДА в покритті до 0,32 ат.%.
EN: The objective of the article was to improve the functional properties of the surface by modifying the metal matrix with ultradisperse diamond (UDD) particles to obtain the Ni-based composite electrolytic coatings (CEC) with the use of nonstationary electrolysis regimes and laser radiation in the process of electrodeposition. Deposition of composite coatings was carried out from an electrolyte water solution of nickel-plating with the addition of UDD particles with a concentration of 2 g/l. A method of production of composite electrolytic coatings in the process of electrodeposition in electrolyte with microparticles of ultra-dispersed diamond (UDD) particles in the regime of a programmable pulse current with simultaneous laser irradiation is developed. This method allows layer-by-layer deposition of gradient nickel coatings 15-20 mm thick with variable content of UDD microparticles in the depth of the coating. In the layers deposited in the initial period of the process, the number of UDD particles is minimal (0.10-0.13 at.%). In the layers deposited at later stages of the process, the concentration of UDD particles increases to 0.19-0.26 at.%. The gradient of the concentration of UDD particles in depth improves the adhesion properties and increases the wear resistance of coatings, and also allows a 16% decrease in the consumption of UDD particles with a local increase in their concentration in the coating up to 0.32 at.%.
UK: Розроблено спосіб нанесення композиційних електролітичних покриттів (КЕП) за допомогою програмованого імпульсного струму із застосуванням лазерного опромінювання в процесі електроосадження, який дозволяє пошарове нанесення нікелевих покриттів товщиною 15-20 мкм, від шару з найменшою концентрацією часток ультрадисперсного алмазу (УДА) (0,10÷0,13 ат.%) до наступних шарів зі зростаючою концентрацією частинок УДА (0,19÷0,26 ат.%), що дозволяє, по-перше, зменшити концентрацію частинок УДА в перших шарах покриття та збільшити її в наступних шарах, що покращує адгезійні властивості і підвищує зносостійкість покриттів, по-друге, знизити витрати УДА на 16% і, втретє, локально підвищити концентрацію частинок УДА в покритті до 0,32 ат.%.
EN: The objective of the article was to improve the functional properties of the surface by modifying the metal matrix with ultradisperse diamond (UDD) particles to obtain the Ni-based composite electrolytic coatings (CEC) with the use of nonstationary electrolysis regimes and laser radiation in the process of electrodeposition. Deposition of composite coatings was carried out from an electrolyte water solution of nickel-plating with the addition of UDD particles with a concentration of 2 g/l. A method of production of composite electrolytic coatings in the process of electrodeposition in electrolyte with microparticles of ultra-dispersed diamond (UDD) particles in the regime of a programmable pulse current with simultaneous laser irradiation is developed. This method allows layer-by-layer deposition of gradient nickel coatings 15-20 mm thick with variable content of UDD microparticles in the depth of the coating. In the layers deposited in the initial period of the process, the number of UDD particles is minimal (0.10-0.13 at.%). In the layers deposited at later stages of the process, the concentration of UDD particles increases to 0.19-0.26 at.%. The gradient of the concentration of UDD particles in depth improves the adhesion properties and increases the wear resistance of coatings, and also allows a 16% decrease in the consumption of UDD particles with a local increase in their concentration in the coating up to 0.32 at.%.
Description
В. Титаренко: ORCID 0000-0001-6695-9810, В. Заблудовский: ORCID 0000-0001-9930-2356, Э. Штапенко: ORCID 0000-0001-7046-3578,
Keywords
программируемый импульсный ток, лазерно-стимулированное электроосаждение, композиционные никелевые покрытия, частицы ультрадисперсного алмаза, структура, механические свойства, програмований імпульсний струм, лазерно-стимульоване електроосадження, композиційні нікелеві покриття, частки ультрадисперсного алмазу, структура, механічні властивості, programmable pulse current, lase r-stimulated electrodeposition, composite nickel coatings, nanodiamond particles, structure, mechanical properties, КФ
Citation
Титаренко, В. В. Структура и свойства композиционных никелевых покрытий, полученные с помощью программируемого импульсного тока при лазерном облучении / В. В. Титаренко, В. А. Заблудовский, Э. Ф. Штапенко // Физика и химия обработки материалов. – 2018 – № 3. – С. 34–42. – doi: 10.30791/0015-3214-2018-3-34-42.