Исследование процессов электрокристаллизации многокомпонентных покрытий на основе железа из полианионных электролитов

Abstract

Объектами исследования являлись электрохимические покрытия железо-никель-ниобий (Fe-Ni-Nb); железо-никель-ниобий-углерод (Fe-Ni-Nb-С); железо-никель-ниобий-углерод-молибден (Fe-Ni-Nb-С-Mo). Целью настоящей работы является исследование влияния режимов осаждения и состава электролита на состав, микроструктуру, микротвердость, процесс осаждения электрохимических покрытий Fe-Ni-Nb; Fe-Ni-Nb-С; Fe-Ni-Nb-С-Mo; установление механизмов электрокристаллизации покрытий, разработка электролитов и процессов нанесения покрытий. Показано, что увеличение концентрации в электролите на основе водного раствора карбамида оксифторида ниобия (до 30 мас. %), оксифторида молибдена (до 20 мас. %) и плотности тока от 150 до 250 мА/ при осаждении покрытий Fe-Ni-Nb; Fe-Ni-Nb-C-Mo сопровождается повышением содержания легирующих элементов (ниобия, молибдена) в покрытиях. Установлено, что скорость осаждения покрытий Fe-Ni-Nb-(С); Fe-Ni-Nb-C-Mo при прочих равных условиях с увеличением плотности тока от 150 до 250 мА/см2 и концентрации хлорида железа в интервале значений 15-35 мас. % увеличивается. Во всем исследуемом интервале плотностей тока покрытия имеют выраженную дендритную структуру. Микроструктура покрытий представляет собой зерна (дендриты) комплексно-легированного твердого раствора на основе α-Fe и дисперсные частицы углерода. Показано, что увеличение концентрации оксифторидов ниобия, молибдена в электролите и плотности тока до 250 мА/см2 при прочих равных условиях приводит к повышению микротвердости покрытий Fe-Ni-Nb; Fe-Ni-Nb-C-Mo. Предложены механизмы электрокристаллизации покрытий Fe-Ni-Nb-(С); Fe-Ni-Nb-С-Mo из электролитов, содержащих водный раствор карбамида. Разработаны ТИ нанесения электрохимических покрытий Fe-Ni-Nb; Fe-Ni-Nb-С-Mo с высокой микротвердостью (10-11 ГПа) и износостойкостью.