Структура и свойства композиционных электролитических покрытий на основе сплава никель-кобальт тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.05 ВАК РФ

г І 6 ОД

ЛШКПЕЧРСВСЬКИЯ ДЕРЖАВШИ ЖВЕГСЕЕТ

На правах рукопису

Коробова Ірина Вікторівна

СТРУКТУРА ТА ВЛАСТИВОСТІ КСЩСБИЦШИХ ЕХЕКТРОЛІТІЇЧНИХ ПОКРИТЬ. НА ССНСВІ СПЛАВУ

НІ КЕД - хССБАЛЬ-Т 02.00.05 Електрохімія

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук

Дніпропетровськ - 1993

Роботу виконано на кафедрі фізики Дніпропетровського

металургійного інституту .

Науковий керівник - доктор хімічних наук,

' професор Козлов В.М.

Офіційні опоненти - доктор технічних наук,

, процесор Костін М.А.,

каедадат хімічних наук, дсцент Трофіменко В.В.

Провідна установа - Харківський політехнічний інститут

Захист дисертації відбудеться " ¿з " жЫысл, 1933р.

о 14 годині на засіданні спеціалізованої ради К 053.24.01 б дніпропетровському державному університеті за адрес сю: 320625, м.Дніпропетровськ-ІО, пр.Гагаріна, 72, Дніпропетровський державний університет, хімічний факультет, корп. 16

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Дніпропетровського держуніверситету

Автореферат розіслано " .Л- " < 1953р.

Вчений секретар спеціалізованої ради К 053.24.01

к.х.н., дсцент ” чЛ І, Малая Р.В.

V.,)

ЗАГАЛНА ХАРАКТКРИСТШ РСЬШ

Актуальність теми, ¡г зв’язку з необхідністю аа.е'гееуї'.ання деталей сучасних машин з порівняно дешевих конструшіійнітх матеріалів та зменшення витрат кольорових Металів, нержавіючих сталей та жаростійких сплавів стає проблема збільшення рівня технологічних властивостей функціональних покрить. - .

Одним з шляхів одержання гальванічних покрить з покращеними *ізнко-механічн<ми та хімічними властивостями є електрс— осадженкя композиційних електролітичних покрить /КЕП/, яке й останній час формувалось у самостійну галузь функцісгіййі>НЄЇ гальванотехніки.

Проблема ^ одержання покрить э наперед визначеними властивостями потребує не тільки фундаментальних досліджень к інетики складних електродних процесів, супроводжуючих формування КШ, але й вивчення структури покрить, як зв'язуючого між умовами електролізу та властивостями покрить. Актуальним е також вивчення додаткових умов, шо моди$тчують властивості Киї» зокрема термічної обробки композиційних покрить з метою формування остаточної їх структури.

Роботу виконане відповідно держбюджетної теми Г62Б010001 "дослідження електрокристалізації та структури полікомяеаицій-них покрить з визначеними функціональними властивостями" Э& планом науково-дослідницьких робіт Міністерства освіти України.

Метою роботи є дослідження особливостей структури їа еуб» структури КЕП на основі сплаву нікель-кобальт; встановлення аа~ лежкості вмісту часток дисперсної фази від умов електролізу» вивчення впливу температури випалу на фізико-хімічний стен кристалічної маТриді та твердих дисперсних часток КИЯ {дослідження закономірностей впливу термічної обробки на фізико-меха«-нічні та хімічні властивості іШІ з різними частками наловно-вача. : ,

Наукова новизна. Уперше проведені структурні та субсгрук-турні дослідження композиційних електролітичних покрить на сенові сплаву нікель-кобальт. Встановлено закономірності формувань ня композиційних покрить з різними ведами включень дисперсне: фази.

. - 2 -

Реалізовані процеси модифікації властивостей одержаних покрить через термічну обробку. Запропоновано механізм, що дозволяє з’ясувати модифікацію властивостей покрить після випалу змі-ненням фізико-хімічного стану кристалічної матриці- та дисперсних часток наповнювача КЕП.

Практичне значення роботи становить у результатах експериментальних досліджень, які ддать змогу використання композиційних' покрить у різноманітних галузях виробництва, де потрібні покриття з визначеними властивостями.

Апробація роботи. Основні результати дисертації були повідомлені на ХХІіі республіканському семінарі з дифузійного насичення та захисним покриттям /Івано-Франківськ,1990/, Національному конгресі з .металознавства та термічної обробки /Варна, 1591/, Науковому семінарі ЦЕБ2 "Гальванічні та хімічні покриття сплавами" /Москва,І992/. .

Публікації. По темі дисертації надруковане 6 наукових

праць. -

Структура та об’єм дисертації. Дисертаційна робота складається з вступу, п’яти розділів, висновків та списка літератури.Перший розділ містить літературний огляд, б якому роз-

глянуто теоретичні й експериментальні роботи щодо одержання композщійних електролітичних покрить та модифікації їх властивостей через термічну обробку, і' другому розділі описано експериментальні методи дослідження. Розділи 3-5 присвячені отриманим результатам досліджень і їх обговорзванню.

Робота викладена на !2& сторінках машинописного тексту, містить 9 таблиць, $$ рисунок. У списку літератури /¿6 найменувань .

Методика досліджень, для досліджень були обрані композиційні електролітичні покриття на основі сплаву нікель-кобальт /кобальт становив 40% мас./ з' дисперсними частками оксидів алюмінію, хрому та каоліну. Середній розмір часток наповнювача становив 5«-7 мкм.

' Крім традиційних електрохімічних методів досліджень /поляризаційні вимірювання на стаціонарному електроді, реєстрація парціальних поляризаційних кривих/, застосовували комплекс прямих фізичних методів дослідження структури покрить: металогра-

фію, електронну мікроскопію та рентгеноструктурикй аналіз. Морфологів поверхні росту покрить вивчали на сканірулчоуу елскт-рскному мікроскопі. Границю міцності, відносне подовження та мікротвердість покрить вивчали мгтсдами механічних досліджень. Скалинсстійкість покрить визначали тгрмогравіметркчним методом, Корозійну стійкість та захисну здатність НЕП вигначали чер?з витримку НЕП у агресивному середовищі.

ВПХІВ УМОВ ЕЛЕНТРСЙЗУ Н к ЗЮШВАШЯ КСШС2ИЦІЙНУК ШлКІРСДТШІХ ПОКРИТЬ Вимірювання парціальних струмі» виділення нікелю та кобальту при спільному та роздільному відмовленні fiOKWMUIh, що, навіть при відсутності твердих дисперсних часток, спільне відновлення нікелю та кобальту приводило до зміиенмя відповідній парціальних струмів.Так /табл.І/, якщо при фіксованому значенні потенціалу струми if/¡ та Leo складали відповідне 17 та 24 мА/см2 /роздільне відновлення/, то при спільному розряді іони нікеяо відновлювались із г :&чнов деполяризацією / L/ч/і * 34 мА/см2/. Парціальний струм по іона* кеваяьгу знижу-

до

мА/сі.

,2

Таблиця І

Стаціонарні парціальні струми нікевс та кобальту у mA/cm¿ / ^ катоду *^3,95В/ х.с.е.

роздільне

відновлення

спільне в ідновленкя

з частками Ді>

беп пасток Д1* КАОЛІН m 6г03і

X— 17 ' 34 20 20 іб j

о 1 , —1 24 IS | 38 j 50 24 і

% Сс у иатрид і 31 ! 66 ! 71 60 І 1

. При спільному відновленні, певно, атоми кобальту зазнавали великих труднощів при вбуцові у кристалічну, решітку осаду, що формувався, через щр й спостерігали зменшення значення Іо0.

При відновленні сплаву нікель-кобальт у присутності дисперсних часток поляризаційні криві відновлення окремих компонентів сплаву мали різний хід у випадку наявності у електро- . літі-суспензії часток каоліну та Сг^О^.

Як вцдно з таблиці І, не існувало кореляції між вадом часток дисперсної фази та їх впливом на спільне осадження іонів, що формували матрицю сплаву. Разом з тим, наявність часток твердої фази- у електроліті помітно впливала на величину парціального струму відновлення кобальту. У ряду ^

АІ-іО-і —?- каолін величина ІСо збільшувалась, причому найбільший вплив спостерігався у випадку часток каоліну. Парціальний струм по іонах нікелю у цей час знижався в порівнянні з відповіднії!.! значенням при спільному відновленні без часток дисперсної фази. - Таким чином можна стверджувати, що наявність твердих часток у розчині сприяла перева'шому відновленню у сплав кобальту. Цей факт, .певно, пов’язаний з переважнсю адсорбцією на частках дисперсної фази іонів Со^+. •

Визначено, що кількість часток дисперсної фази окевдів алюмінію та хрому значно залежала еід потенціалу катоду /рис.1/.

Рис.І.Залежність вмісту часток. ДФ від потенціалу катоду ■

0.70 0.7Л О.ЙО 0-85 0.90 О.ЯЬ 1.00

-Е. V К .А.ЕЛ •

У виБченсму діапазоні .потенціалів -кількість часток оксиду' хрому поступово зменшувалась з 20 .до 10% мас. У той же . час залежність -кількості часток оксиду алюмінію від потенціалу катоду була принципово інша: кількість часток збіль-

- .%МАО. Ч-ЦЬ«М>

жувалась з 5 до 13% мас.

Як виявилось, кількість часток каоліну у матрщі спле-ву практично не залежала від величини катодного потенціал;;, певно, електрохімічні фактори не впливали на процес формування К£П в присутності часток каоліну.

Антибатний хід залежностей вмісту часток СґгОі

у матриці сплаву був пов’язаний, перш за все, з різними електричними властивостями дисперсних часток. Сксцц хромі’ ь, як Еідомо, електропровідним матеріалои, такий чином в процесі електролізу він виконував роль струмопрор ідної підкладки, нй якій відбувався розряд та кристалізація іонів. Ь умовах зменшення величини катодного потенціалу швидкість відновлення металу матриці відвицувалась, та, відповідно, збільшувалась

вірогідність зарощування часток металом матриці. В результаті загальний' вміст часток у покритті мав поменшуватись, що і ' спостерігали експериментально.

У випадку часток ^Ц^Оз» адсорбуй на них іонів кобальту, певно, була переважним фактором у загальному механізмі ¿.трмування ХЕП, який зизначав входження часток у приелектрг-і-ний а ар та удержання їх на поверхні осаду, ще,- формувався.

Ь умовах збільшення величини негативного пстенці&яу катода процес вклочення де осаду часток протилежного заряду полегшувався. Таким чином, вміст часток оксиду алюмінію у покриті, підвицувавск з ростом катцднеї поляризації.

СТРУКТУРА ТА ВЛАСТИВОСТІ КОМПОЗИЦІЙНИХ ЕШІРСЛ-ТИЧНИХ ПОКРИТЬ КА ОСНОВІ СПЛАВУ НІШЬ-КОБАЛЬТ З ВІДМІННИМИ ВЩАМИ ЧАСТОК НАПОВЮВАЧА

„с слідження морфології поверхні росту КОМПОЗИЦІЙНИХ ПОКРИТІ показали, що введення дисперсних часток мікронного розміру

до матриці сплаву приводило до істотного роздріблення рельефу поверхні осадів, а також до підвищення суцільності шарів, безпосередньо прилеглих до зовнішньої поверхні.

Як показав рентгенографічний фазовий аналіз, матриця НЕП є твердим розчином кобальту у нікелі з г.ц.к. решіткою. Було встановлено, ще електролітичні осади сплаву нікель-кобальт, одержані без твердих часток, складались з гарно арормованих

кристалітів з волокнистою структуре» та чіткими міжзеренимк

границями і середнім поперечним розміром зерен 6 4- 7 мкм.

Виявлено, що осадження сплаву нікель-кобальт з електролітів -

суспензій, що містили тверді дисперсні частки оксидів алю-

мінію, хрому та каоліну, приводило до одержання цільних осадів з однорідним розподілом дисперсних часток е об'ємі матриці сплаву для всіх ведів композиційнкх покрить.

Було встановлено, що осади композиційних покрить мали більш дрібнокристалічну структуру /середній розмір зерен становив X *■ 3 мкм/, ніж сплав нікель-кобальт, одержаний без твердих часток, але волокнистий характер мікроструктури НЕП був менш виражений. Роздрібнення мікроструктури композиційних покрить підтверджено результатами електронномікроскопічних досліджень тонкої структури.

Крім того, електронномікроскопічні дослідження НЕП дали змогу зробити висновок, що в присутності дисперсних часток

в -електроліті умови електрокристалізації сприяли утворенню дьійникових та дислокаційних границь в процесі росту кристалітів. Таким чином, ступінь дефектності структури матриці . композиційних покрить був значно вищим за ступінь дефектності сплаву нікель-кобальт, одержаного без наповнювачів.

Гіро це ж свідчили результати рентгеноструктурного аналізу, згідно з якими, розмір областей -когерентного розсіювання /СКР/ матриці НЕП менший /рис. 2/, а густина дислокацій

-ооо

Рис.2.Вплив ввду часток Ді

на субмікроструктуру КЕП

І - Л/і - <?о

2 — <?о +

3 — а/і-Со +^£-2^3

4 ~ Л/і~Со + ПОЛІ КрМП.

5 - /Уі - Со + КАОЛІ Н

З 4 5

— о

зідповіднс вища за аналогічні параметри сплаву нікель-кобальт, одержаний без дисперсних часток. Гіри цьому, найбільший вплив на параметри субмікроструктури чинили частки оксвду' алюмінію.

Текстурні дослідження показали, шо осади ''чистого'' спла-£у характеризувались переважною орієнтацій зерен у . кристалографічному напрямку <100> . Було встановлено, що під час електрскриеталізації сг.лаву нікель-кобальт з дисперсними частками вісь текстури практично ке змінювалась, а прк

осадженні з частками мго$ ступінь текстуровеності покрить значно зменшувався, що, певно, пов’язано з характером взаємодії дисперсних часток з поверхне» зростаючих гракей. При сумісній

присутності дисперсних часток ^¿.¿0^ та У матриці спла-

ву поліксмпозиційні покриття характеризувались віссю текстури <ІІ0> , а покриття, шо містили каолін - <І00> , однак сту-

пінь текстурованості цих покрить був меншим, ніж для 'чистого" сплаву >:ікель-кобальт.

Було встановлено, що величина мікротвердості НЕП залежала від виду часток, розподілених у матриці, причому мікротвердість всіх ведів композиційних покрить істотно перебільшувала

мікротвердість "чистого" сплаву нікель-кобальт. Виявилось, що найбільшу мікротвердість мали композиційні покриття, що містили частки AL303, а найменшу - що містили частки каоліну. Знайдено, що присутність дисперсних частик у матриці сплаву приводила де незначного збільшення границі міцності Ш1 і порівнянні з "чистим" сплавом. Показано, що пластичність композиційних покрить зменшувалась для всіх вцців KS1, вид дисперсних часток не чинив істотного впливу на величину відносного подовження.

Виявилось, що модифікація вивчених механічних характерис-

тик має бути пов’язана з тими структурними змінами, що відбуваються у покритті при упровадженні дисперсних часток у матрицю сплаву нікель-кобальт з урахуванням властивостей матеріалу часток. Збільшення прстягненості міжзеренних границь та наявність множинних гетерогенних границь розподілу "частка-мат-риця", що чинять бар’єрний вплив на процес линення дислокацій, було одним з основних факторів, які сприяли збільшенні)

мікротвердості композиційних покрить та зменшенню їх пластичності. Іншим фактором, що впливав на мікротвердість КЕП, була власна мікротвердість матеріалу часток.

При наявному рівні дефектності кристалічної будови матриці було б очікувати різкого збільшення границі міцності НЕЇ.

Однак відсутність значної адгезії між частками та матеріалом матриці, певно, приводило до незначного збільшення величини гранщі міцності. .

В' результаті досліджень питомого електричного опору композиційних покрить • було встановлено, що введення до матриці сплаву нікель-кобальт дисперсних часток неорганічного поход-

ження з низькою електричною проводимістю приводило до росту ■ питомого. електричного ■ спору всіх видів композиційних покрить;

найбільший опір мали покриття з частками сксвду алюмінію.

Корозійні дослідження сталевих пластин з різними вадами композиційних електролітичних покрить показали, щ,о захисна здатність НЕП • перебільшувала захисну здатність "чистого" сплаву ' нікель-кобальт, зменшення маси сталевої підкладки залежало зід ввду наповнювача композиційного покриття. Найвищу захисну

здатність мали К31, що містили оксид алюмінію /рис. З/, зменшення маси сталевої підкладки дорівнювало 0,8 мг.

АГП;МГ

■ -

Рис. 3.Зменшення маси стале. них пластин після ксрс-

■ зійних досліджень.

: Бвди покрить: '

1 - Л/і - Со

2 - Л/і-Са 4 О^Оі

3 - А/і ~Со + 0з

4 - Л/і’-Со+ полі к.

■ 5 ~ Л/і ~Со + клолі н

, Введення .твердих часток оксвдів привело до утворення дрібнодисперсної структури . матриці КЕГі б порівнянні з "чистим" .сплавом нікель-кобальт та утворенню .більш компактних /менш пористих/ осадів. Беручи до уваги катодний характер захисту покриттями на основі нікелю, збільшення захисної ' здатності композиційних електролітичних покрить обумовлене більш високою компактністю осадів, які містять тверді дисперсні частки мікронних розмірів. . . .

КОДИФІКАЦІЯ СТРУКТУРИ ТА ВЛАСТИВОСТЕЙ КОМПОЗИЦІЙНИХ ЕШТРСЛІТИЧНИХ ПОКРИТЬ ЧЕРЕЗ ТЕШІЧНУ ОБРОБИ' .

Встановлено,до внаслідок термічної обробки в інтервал: температур 600 * 900°С ряд змінень відбувся з морфологіє*, поверхні електролітичних покрить. Якщо дрібнодисперсний характер рельєфу поверхні КЕП з усіма вадами наповнювачів зберігався, то суцільність шарів, безпосередньо прилеглих до зов-ніеньої поверхні, для покрить, цо містили оксид алюмінію та каолін, зменшувалась з утворенням мікропор.

Металографічні дослідження показали, що термічна обробка композиційних електролітичних покрить в інтервалі середніх "

температур /300 * 600сС/ не чинила значного впливу на мікроструктуру шлірів КЕП. В той же час, випал композиційних покрить у інтервалі температур 600 * 900сС приводив до рекристалізації . матриці КЕП. Було встановлено, що, випал "чистого" сплаву нікель-кобальт у тому ж інтервалі температур також приводив до рекристалізаційних процесів, однак ступінь рекристалізації "чистого" сплаву був значно вищим за композиційні покриття. Якщо, середній розмір зерен термссбрсбленсгс "чистого" сплаву нікель-кобальт був 100 4- 130 ш, тс для ксмпсзкційнж покрить цей параметр не перебільшував 6 і- 10 мкм. У рекрж -талізовансму "чистому” сплаві, також як і у композиційних

покриттях, мали місто двійники випалу, що характерно для рекристакізованкх металів з г.ц.к. решіткою.

Рентгеноструктурними дослідженнями було встановлене, ще рсамір СКР композиційних покрить з підвищенням температури випалу зростав, але величина СКР "чистого" сплаву нікель-кс— *гльт була вищою для всіх температур випалу. Знайдено, що

для всього ряду вивчених покрить величина густини дислокацій поменшувалась при збільшенні температури випалу.

Текстурними дослідженнями показано, що термічна обробка при 300°С не приводила до зміни - вісі текстури для всіх видів КЕП .У інтервалі температур випалу від 300 до Є00сС

композиційні покриття, що містили окевд алюмінію та каолін,

змінили переважну орієнтацію зерен у напрямку <311 > , ще було пов’язане, певно, з початком рекристалізаційних процесів та характером розподілу часток ^¿¿0^ у матриці сплаву.

. -10-Вісь текстури КШ, шо містили ке змінювалась при

всіх режимах ■випалу, однак ступінь текстурованссті цього ви-

ду покрить зменшувався при підвищенні температури термічної обробки.

■ По результатах хімічного аналізу складу НЕП знайдено збільшення масової долі дисперсних часток у покриттях, випалених при температурах більше Є00°С. Якшо кількість часток £$£^у покритті дорівнювала 5 * 6% мас., то в покритті,-випа-

леному при 900°С, вміст часток окседу хрому досягав 9л мас. Візуально спостерігали змінення кольору часток -^¿¿0^ що містили покриття після термічної обробки. Якщо чистки оксиду алюмінію, що містились у невипаленому покритті, зберігали свій природній білий колір, то частки з випалених покрить

мали блакитний колір. До цього ж змінення кольору часток

спостерігалось у покриттях, що були випалені вже при 300°С.

Встановлено змінення характеру розподілу дисперсних часток б об’ємі матриці К2П, що пройшли тер.іічну обробку в інтервалі температур з ЄОО°С. На підставі результатів аналізу мікрошлі^ів покрить знайдено, що середній радіус дисперсних часток для всіх випалених К21 збільшився, а кількість часток б одиниці об’єму зменшилась.

Аналіз одержаних даних показав, що в результаті термічної- обробки в об'ємі композиційних покрить разом '3 процесом

рекристалізації матриці мали місце явища дифузійного характеру:' . ■ '

. - зникнення більш дрібних часток; :•

- коагуляція дисперсних часток; ■

- с4іероїдізація часток; - .

- зменшення концентрації часток в одиниці об’єму. -

Про збільшення розмірів дисперсних часток в випалених композиційних покриттях свідчить також зріст інтенсивностей спектрів основних хімічних елементів часток.

За рахунок дифузійних процесів ь результаті термічної обробки в об’ємі коїліозиційнкх покрить, певно, відбувалось деяке легування матриці елементами дисперсних часток, що підтверджувалось результатами локального хімічного аналізу. При дослідженні термооброблених композиційних покрить, що містили

каслін, знаДдено присутність елементів дисперсних часток /Лі та вы у матриці на відстані до І мкм від частки у кількостях відповідно 0,31 та 0,56%об. Б той же час ці елементи поблизу часток у невипалених покриттях не ідентифіковані.

При повітряному _ рсзміпуванні електроліту - суспензії нес>-цільності між частками та 'матрицею містили певну кількість кисна. Термічна обробка одержаних пскрить при низькому тиск;; кисню приводила до внутрішнього окислення матеріалу матриц;, який граничив о частками, з утворенням закисів нікелю та кобальту та наступно; взаємодію закисіе з матеріали« часте:: з утворенням сполуки з структурою спінелі за схемой:

'гМ +Ог - 2, N1 о Мо+Мл03=МАІ.г04

Відомо, що шінелі такого складу - це кристали блакитного ксльсру, п;о й було знайдено експериментально.

С деркгні результати досліджень дають змогу стверджувати,

•де. діц,усійні процеси б об’ємі композиту в результаті термічне: обробки привели де змінення стану граничної зони

мі.т частка;/.« та матрицею. Ько,о до термічної обробки ця зон-,

представляла собою гетерогенну границю розподілу ''частка -у.атриця" при відсутності когерентності, те в результат: ьг-

п&лу між частками та _ сплавом матриці утворилась перехідна ^ зона: матркія —/V/ О (Со О) N іі¿_О^ /реакц: йн ий слой/— каявність перехідної зони мік дисперсними частками наповнаье-■чв та матрицею, певно, стала причиною покращення адгезії часток де матеріалу матриці.

Змінення структурного стану кристалічної матриці і\КІ те*

стану границі розподілу "частка - матриця” в об’ємі покриття

істотно впливають на фізико - механічні та хімічні властивості КЕП на основі сплаву нікель-кобальт.

Ьуло встановлене, ідо мікротвердість покрить, які пройилк термічну обробку зменшувалась з ростом температури випалу.

Для :ЕП, шс містили найбільш значне змінення мікротвердості спостерігалось пі сад Еипалу при 300 °С, а для

покрить з оксидом хрому -в інтервалі температур 300 4- 600^.

С-днак мікротвердість всіх вцців термооброблених композиційних покрить була значно вщао за мікротвердість "чистого" сплаву нікель-кобальт, випаленого при тих самих режимах. Так, якщо мікротвердість сплаву нікель-кобальт, випаленого при 300°С дорівнювала 175 кг/мм^, то мікротвердість покрить з оксидом хрому, випаленого при той же температурі, становила 303 кг/мм'Ч Ьуло встановлено, що границя міцності термооброблених НЕП залежала від виду наповнювача. Міцність покрить, що міс- • тили оксвд ■ хрому, після термічної обробки була нижчаз за міцність "чистого" сплаву. Але значення границі міцності композиційних покрить з сксвдом алюмінію та каоліном були вищими при всіх режимах випалу. ■

Одночасно термічна обробка практично не впливала на пластичність композиційних електролітичних покрить. Значення відносного подовження для покрить, що містили окседи алюміній та хрому не перевищували 2% для всіх режимів випалу.

Ь той же час відносне подовження "чистого" сплаву нікель-кобальт /термообробка при 600°С/ становило 29% та 23% /випал лри 900УС/ 36ільшення пластичності де 9% спостерігалось тільки для композиційних покрить з впровадженням каоліну.

Виявлено збільшення окалиностійкості композиційних покрить з ростем температури випалу. Сднак окалиностійкість випалених іЕП суттєво залежала від ввду наповнювача, /табл. 2/

Таблиця 2.

Ікалиностійкість композиційних покрить /збільшення маси зразків у мг/см^/

Вид 131 (Т-ра^^^ [випалу м ~ Со + о3 М -* Со ■ + М-г°3 М~Со + КАОЛ1 К

• 25 °С . 0,23 . 0,10 ОДІ 0,20

300 °С 0,20 0,21 0,10 0,16

ЄОО°С 0,12 0,20 одо ■ одз

' 900 °С І 0.15 0,05 0,22 0,12

Як ¡вцвдо з таблиці £, найбільшу окалнностійкість мали ксм~ позиційні покриття, ¡цо містили сксвд хрому, після »ішаду при 900сС.

Термічна обробка, також, приводила й до збільшення корозійної стійкості композиційних електролітичних покрить у агресивному середовищі / НЛ/О^ 1:1/. £мсшїєшія маси зразків дШ /рис. 4,5/ залежало як від вгеду часток наасанюзача, так і

від режиму Еііпалу.

й (П 400 т—'

МГ

Рис. 4.Вплив температури

випалу на корозійну стійкість КШ,п\о містили каолін:

о - без г/о

X - ЗйОсС

д - 600сС

❖ - 9С0сС

50

100

150

200

250 ЗОС І ;МИН

ат, пг

Рис. Ь.Ьллив температури

випалу на корозійну стійкість НЕП, що

містили

о - без т/с X - 300°С А - 600°С л ^ 9(>лсг

Визначено, що корозійна

з каоліном після випалу при всіх вивчених покрить.

і , пин

стійкість композиційних похриїь 900°С виявилась нйЯбільшсю серед

виснсвкк

1. Вперше проведено дослідження структури та суб-

структури композиц ійних електролітичних покрить на основі

сплаву . нікель-ксбальт, ще містили тверді дисперсні частки каоліну, окецців алюмінію та хрому.

2. Встановлено, що впровадження дисперсних часток до

матриці сплаву нікель-кс-.'альт приводило до утворювання більш дрібнокристалічної структури- матриці з зберіганням волокнистого характеру мікроструктури /середній поперечний

■розмір зерен КЕП зменшувався з 5*7 мкм, для сплаву ні-

кель-ксбальт без . часток, до 1*3 мкм, для композиційних покрить/. ■ ,

3. Знайдено, що в присутності дисперсних часток мат-

риця композиційних покрить характеризувалась меншим значення)/, розміру областей когерентного розсіювання та, відповідно, більшою густиною дислокацій. При цьому найбільший вплив на •• параметри субмікроструктури чинили частки оксиду алюміній. ,

4. Встановлено, що змінення структури матриці КЕП

приводило -до відповідної зміни рядуг властивостей покрить: росту мікротвердості всіх ввдіь КЕП, зменшення їх пластич-

ності, підвищенню захисної здатності . покрить з частками оксидів алюмінію та .хрому.

о. Виявлено вплив дисперсних часток в електроліті на величини парціальних струмів відновлення нікело та кобальту. В загальному випадку присутність дисперсних часток в електроліті-суспензії сприяла підвищенню швидкості ЕІДНОВ-дення кобальту.' ■ • ■ •

• 6. Значено’ закономірності впливу потенціалу катоду

на кількість часток дисперсної фази в покриттях. Досліджено/ ще ступінь цього впливу залежить від природи •часток. '

■ • . 7.- Знайдено, ще присутність в матриці сплаву нікель-кобальт дисперсних часток приводила до гальмування процесу рекристалізації матриці: середній розмір зерен осадів сплаву, нікель-кобальт, випалених при 900°С, становив ІСО * 130 мкм,. у випадку КЕП цей параметр не перебільшу-

вав 8 і 10 мкм.

8. Встановлене, що для вивчених композиційних покрить величина густини дислокацій зменіпувалась з ростом температури випалу. Найбільшу зміну густини дислокацій еглвлєно

б інтервалі температур 300 + ЄООсС.

9. Металографічними дослідженнями поперечних шліфів

КЕИ з використанням локального хімічного аналізу вста-нсвленс, що, внаслідок термічної обробки, в об’ємі КЕП

разом із рекристалізацією матриці відбувалися явища дифузійного характеру, Приводили до легування матриці сплату кткєль-кобальт елементами дисперсних часток.

10. Результати проведених досліджень дали підставу

стверджувати, > ще дифузійні процеси в об’ємі КЕП внаслідок термічної обробки приводили до зміни стану граніч-

неї зони між частками та матеріалом матриці з утворенням перехідного шару.

11. Встановлено, що зміна фізик о-хімічного стену матриці та дисперсних часток випалених КЕП приводила де зростання корозійної стійкості покрить, які містили каолін, тг. збільшення скалинсстіЯкості ІШІ з оксидом хрему.

Основний зміст дисертації опубліковано в роботах:

1. лезлев В.!/;., Коробова іі.В., Кленина С.й. Влияние тер-

мическсй обработки на структуру и свойства композиционных

олектролитических покрытий ка основе сплава никель-ко-5альт//ХХШ республиканский семинар по диффузионному насы-■денио и защитным покрытиям: Тез.докл.-Ивано-Франковск, 1590. -С. 26.

2. Коробова И.В., Козлов В,". Влияние термической сбра-Ссткк на механические свойства композиционных электролитических покрытий на основе сплава никель-кобальт // Прикладная электрохимия: Межвуз.сб. - Казань,1990. - С.99-101.

3. Козлов В.М., Коробова И.В., Кленина С.Я. Влияние термообработки ка структуру и свойства композиционных электролитических покрытий на основе сплава никель-кобальт // Национальный конгресс по металловеденио и термической обработке : Тез.дскл. - Варна,1991. - С.П6-ПЬ.

■ -16-

- 4. Козлов В.М., Коробова И.В., Алексенко Б.К. Влияние

отжига на свойства композиционных электролитических покрытий на основе сплава никель-кобальт // Прикладная электрохимия: Межвуз.сб. - Казань,1992. - С.24-26. -

5. Коробова И.В., Козлов В.М., Гальперн В.В. Электроссая-

дение и структура композиционных электролитических покрытий на' основе сплава никель-кобальт // Гальванические и химические покрытия сплавами:Матер.сем. - Москва,1992. г С.43-44. ■ . ■ .

6. Коробова И.В., Козлов В.М., Тимошенко В.Н. Влияние отжига на физико-механические свойства КЭП на основе сплавов никеля//Гальванические и химические покрытия спла-вамийіатер.сем. - Москва, 1592. - 0.44-45.

Підписано ас друку 23.07,10>3*

Формат-00x84/10, Пдиір друк, V 2. Друх о^сотпи:). .

Ф1з.друк.орк. 1,0. Оо.і1к.-шд.арк, 0,01, У?.*оа.друх,/4рк. 0,03. Тираж 10Э пр, Замовлення 401, Безкоштовно.

ДлЗпропотроосьхйй мотилургідшій Іитистут,

320030, Дніпропетровськ, ир« ГппірЬи, 4

Ш/ДМстІ, 320000, .Додмапськс шосо, 3-<5.