Structure and Properties of Composite Nickel Coatings Deposited by Means of Programmable Pulsed Current under Laser Irradiation

Abstract

EN: A method for the formation of composite electrolytic coatings in the process of electrodeposition in an electrolyte with ultradisperse diamond (UDD) particles in the programmable pulsed current regime under simultaneous laser irradiation has been developed. This method provides the layer-by-layer deposition of gradient nickel coatings 15–20 μm in thickness with a variable content of UDD particles along their depth. The amount of UDD particles is minimal (0.10–0.13 at %) in the layers deposited in the initial period of this process, whereas the concentration of UDD particles in the layers formed at the later process stages grows to 0.19–0.26 at %. The concentration gradient of UDD particles along the depth improves the adhesion properties and wear resistance of coatings and provides a 16% decrease in the consumption of UDD particles with a local increase in the concentration of UDD particles in a coating to 0.32 at %.

UK: Розроблено спосіб нанесення композиційних електролітичних покриттів (КЕП) за допомогою програмованого імпульсного струму з застосуванням лазерного опромінювання в процесі електроосадження, який дозволяє пошарове нанесення нікелевих покриттів товщиною 15-20 мкм, від шару з найменшою концентрацією частинок 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 по-третє локально підвищити концентрацію частинок УДА в покритті до 0,32 ат.%.

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.%.