Влияние параметров гальванического процесса на микротвёрдость покрытий | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №10 (114) май-2 2016 г.

Дата публикации: 19.05.2016

Статья просмотрена: 181 раз

Библиографическое описание:

Голубев А. Н. Влияние параметров гальванического процесса на микротвёрдость покрытий // Молодой ученый. — 2016. — №10. — С. 155-159. — URL https://moluch.ru/archive/114/30251/ (дата обращения: 20.08.2018).



В работе рассмотрено влияние различных параметров гальванического процесса и условий электролиза на физико-механические свойства и качество железоникелевых покрытий.

Для определения соответствия железоникелевого покрытия, используемого для восстановления нормальных размеров вращающихся деталей электрических машин, необходимо определить его твердость при различных концентрациях составляющих компонентов электролита и режима электролиза. Исследования проводились таким образом, чтобы определить зависимость микротвёрдости покрытия при изменении только одного компонента электролита.

Как показали исследования, микротвёрдость железоникелевых покрытий тесно связана с их структурой, которая в свою очередь зависит от режима электролиза, состава ванн и механического воздействия на покрытие [1].

Из практики известно, что кислотность электролита оказывает существенное влияние как на качество покрытий, их физико-механические свойства, так и на производительность процесса [2]. Даже незначительное изменение концентрации соляной кислоты может привести к нарушению процесса электролиза и осаждению некачественных покрытий. Данные исследования приведены в таблице 1.

Таблица 1

Изменение микротвердости покрытия исодержания никеля при изменении концентрации соляной кислоты

опыта

Концентрация соляной кислоты, г/л

Содержание никеля,%

Микротвёрдость, МПа

1

0,5

5,33

5040

2

1,0

5,80

5170

3

1,5

6,21

5490

4

2,0

5,37

5180

5

2,5

4,88

4740

6

3,0

4,17

4370

Рис. 1. Влияние концентрации соляной кислоты на микротвёрдость покрытий

Рис. 2. Влияние концентрации соляной кислоты на содержания никеля в покрытии

Результаты исследований (рис. 1, 2) показали, что изменение концентрации соляной кислоты от 0,5 до 1,5 приводит к увеличению микротвёрдости покрытия до 5490 Мпа, содержанию никеля в покрытии до 6,21 %. Дальнейшее повышение концентрации кислоты до 3,0 г/л приводит к снижению исследуемых параметров. Следовательно, оптимальной концентрацией соляной кислоты для получения наиболее качественных покрытий, отличающихся высокими физико-механическими свойствами, следует считать 1,0–1,5 г/л.

Микротвёрдость железоникелевых покрытий зависит не только от концентрации соляной кислоты, но и от условий протекания процесса электролиза, формирующего структуру катодного осадка. В таблице 2 приводятся опытные данные по влиянию температуры электролита на микротвёрдость железоникелевых покрытий.

Таблица 2

Изменение микротвердости покрытия исодержания никеля взависимости от температуры электролита

№ опыта

Температура электролита, C°

Содержание никеля, %

Микротвёрдость, МПа

1

20

7,85

6750

2

30

7,63

6700

3

40

6,87

6650

4

50

6,56

6600

5

60

6,28

6480

6

70

6,11

6300

7

80

5,87

6200

8

90

5,65

5860

Снижение микротвёрдости покрытия, даже при небольшом снижении содержания железа в покрытии, говорит о том, что повышение температуры электролита способствует образованию мягких покрытий, вследствие незначительного наводораживания покрытия.

Рис. 3. Влияние времени электролиза на микротвёрдость покрытий

Рис. 4. Влияние времени электролиза на содержания никеля в покрытии

При исследовании влияния температуры электролита установлено, что повышение температуры электролита ухудшает качество покрытий. Покрытия из мелкозернистых и плотных превращаются в более крупнозернистые и шероховатые с большим количеством пор, из-за обильного выделения водорода.

Микротвёрдость осадка зависит от целого ряда факторов, характеризующих условия электролиза, но наиболее значимым является катодная плотность тока [3].

Таблица 3

Изменение микротвердости покрытия исодержания никеля взависимости от катодной плотности тока

№ опыта

Катодная плотность тока, А·см-2

Содержание никеля, %

Микротвёрдость, МПа

1

0,1

1,28

3220

2

0,2

4,22

4880

3

0,4

6,09

5640

4

0,6

6,21

6200

5

0,8

6,33

6920

6

1,0

6,57

7010

7

1,2

6,85

7100

Рис. 5. Влияние катодной плотности тока на микротвёрдость покрытий

Рис. 6. Влияние катодной плотности тока на содержания никеля в покрытии

С повышением плотности тока скорость возникновения центров кристаллизации увеличивается, и покрытия становятся все более мелкозернистыми. Микротвёрдость покрытия повышается от возрастания плотности тока и зависит от структуры покрытия, изменяемая ориентацией о размерами зерен никеля и железа в катодном осадке.

Увеличение плотности тока сопровождается обычно повышением содержания электроотрицательного компонента сплава в катодном осадке. Но в то же время изменение условий электролиза и состава электролита могут изменить влияние катодной плотности тока на состав катодного осадка.

На основании проведенных исследований по определению влияния параметров электролиза на микротвёрдость гальванических покрытий выявлено, что свойства железоникелевых покрытий зависит от состава электролита и от условий электролиза. Микротвёрдость железоникелевого покрытия зависит как от процентного содержания никеля в покрытии, так и от условий электролиза, влияющих на структуру нанесенного слоя. С увеличением содержания соляной кислоты в электролите микротвёрдость покрытия возрастает. Увеличение температуры электролита снижает микротвёрдость покрытия. Увеличение катодной плотности тока оказывает резкое повышение микротвёрдости покрытия.

Литература:

  1. Пияковский Р. С. Гальванические покрытия в ремонтном производстве. — Киев: Техника, 1975. — 176 с.
  2. Вагромян А. Т., Петров Ю. С. Физико-механические свойства электролитических осадков. — М.: АН СССР, 1960. — 208 с.
  3. Петров Ю. Н. Гальванические покрытия при восстановлении деталей. — М.: Колос, 1965. — 136 с.
Основные термины (генерируются автоматически): соляная кислота, катодная плотность тока, содержание никеля, покрытие, катодный осадок, условие электролиза, изменение микротвердости покрытия, влияние времени электролиза, влияние концентрации, железоникелевое покрытие.


Похожие статьи

К вопросу автоматизации технологического процесса нанесения...

Физико-механические свойства анодных покрытий зависят от большого количества технологических параметров: катодная плотность тока, температура и уровень электролита, рН раствора

Влияние параметров гальванического процесса на микротвёрдость покрытий.

Преимущества гальваномеханического осаждения металлов при...

Ключевые слова: восстановление, ремонт, гальванические покрытия, плотность тока, электролиз, электролитическая ячейка, пассивирующая пленка.

Исследование сплавов на основе никеля, применяемых...

...к пайке, микротвердости и др.), или придание таким никелевым покрытиям новых качеств

Никелевые покрытия и сплавы на основе никеля осаждали из растворов, составы которых

Изменение фазового состава покрытий, исходных и термообработанных до 500°C в...

Химизм процесса электролизного осаждения поливалентных...

...хлорид-ионы в виде раствора NaCl и затем проводили электролиз всей системы (при

при концентрации ионов Cl− в растворе не менее 600 мг/дм3 и плотности тока на анодах 300

–312 с. 4. Лавров И. С. Влияние внешнего электрического поля на эффект электрофлотации...

Флотоэкстракция ионов никеля из водных растворов

Концентрация никеля в модельных растворах варьировалась в диапазоне 20–300 мг/дм3. Целью работы было определение оптимальных условий процесса (концентрации собирателей, рН, влияние объема органической

Во избежание возможных изменений объема раствора...

Плазменное электролитическое оксидирование как способ...

При этом основной технологический процесс изготовления деталей остается неизменным, добавляется только процесс нанесения покрытия, а его малая толщина не требует изменения величины допусков на размеры деталей [7]...

Покрытия сложного комбинированного состава для электродов...

Ключевые слова: вакуумно-дуговой разряд, плазменный поток, покрытие, карбидные фазы,интерметаллид, катодное пятно.

Это все обусловливается хаотическим тепловым движением атомов, и наличием градиента концентраций.

Определение электропроводности неводных и смешанных сред...

Одновременно известно [2], что константа диссоциации кислоты в данном неводном

В процессе изучения влияния индифферентных солей при прочих равных условиях было

Изменение последнего параметра резко сказывается на их электропроводности, так как...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

К вопросу автоматизации технологического процесса нанесения...

Физико-механические свойства анодных покрытий зависят от большого количества технологических параметров: катодная плотность тока, температура и уровень электролита, рН раствора

Влияние параметров гальванического процесса на микротвёрдость покрытий.

Преимущества гальваномеханического осаждения металлов при...

Ключевые слова: восстановление, ремонт, гальванические покрытия, плотность тока, электролиз, электролитическая ячейка, пассивирующая пленка.

Исследование сплавов на основе никеля, применяемых...

...к пайке, микротвердости и др.), или придание таким никелевым покрытиям новых качеств

Никелевые покрытия и сплавы на основе никеля осаждали из растворов, составы которых

Изменение фазового состава покрытий, исходных и термообработанных до 500°C в...

Химизм процесса электролизного осаждения поливалентных...

...хлорид-ионы в виде раствора NaCl и затем проводили электролиз всей системы (при

при концентрации ионов Cl− в растворе не менее 600 мг/дм3 и плотности тока на анодах 300

–312 с. 4. Лавров И. С. Влияние внешнего электрического поля на эффект электрофлотации...

Флотоэкстракция ионов никеля из водных растворов

Концентрация никеля в модельных растворах варьировалась в диапазоне 20–300 мг/дм3. Целью работы было определение оптимальных условий процесса (концентрации собирателей, рН, влияние объема органической

Во избежание возможных изменений объема раствора...

Плазменное электролитическое оксидирование как способ...

При этом основной технологический процесс изготовления деталей остается неизменным, добавляется только процесс нанесения покрытия, а его малая толщина не требует изменения величины допусков на размеры деталей [7]...

Покрытия сложного комбинированного состава для электродов...

Ключевые слова: вакуумно-дуговой разряд, плазменный поток, покрытие, карбидные фазы,интерметаллид, катодное пятно.

Это все обусловливается хаотическим тепловым движением атомов, и наличием градиента концентраций.

Определение электропроводности неводных и смешанных сред...

Одновременно известно [2], что константа диссоциации кислоты в данном неводном

В процессе изучения влияния индифферентных солей при прочих равных условиях было

Изменение последнего параметра резко сказывается на их электропроводности, так как...

Задать вопрос