Саvitation-erosion wear resistance composite electrolytic coatings in neutral medium

Authors

  • Юрій Мирославович Білик Khmelnytsky National University str. Instytutska 11, 29016 Khmelnitsky, Ukraine, Ukraine
  • Мирослав Степанович Стечишин Khmelnytsky National University str. Instytutska 11, 29016 Khmelnitsky, Ukraine, Ukraine
  • Андрій Віталійович Мартинюк Khmelnytsky National University str. Instytutska 11, 29016 Khmelnitsky, Ukraine, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.18710

Keywords:

composite electrolytic coatings (CEC), cavitation, heat treatment, corrosion-active medium

Abstract

The work presented technology of wear-resistant composite electrolytic coatings on nickel base. Composite coatings containing a filler consisting of silicon carbide powders of different factions nanopowders of up to 50 nm, 5 (M5) mk, 20/28 mk, 40/50 mk and amorphous B  particle size of about 1 micron to form during the subsequent heat treatment of solid solutions. Accordingly, in the accepted designation: Ni-SiCnano; Ni-SiC5; Ni-SiC28; Ni-SiC50.

To form the CEP was established setting that lets you adjust the resistance of the near-electrode layer of electrolyte, which in turn, makes it possible to form CEP in a wide range of process parameters electrolysis both horizontally and vertically on the cathode. The novelty of the design of the installation is protected by a patent of Ukraine № 55154 from 10.12.2010.

Investigation of cavitation-erosion wear resistance in hard water and in 3% solution of NaCl showed that CEP formed can be divided into 2 groups: group I - CEP SiCnano of Ni-and Ni-SiC5 and group II - CEP of Ni-SiC28, Ni -SiC50. Therefore, to enhance cavitation-erosion wear resistance of parts of sodium chloride, particularly in sea water (3% solution of NaCl), the most effective CEP of SiCnano and Ni-SiC5 (group I).

Thermal annealing at 400oC for 1 ... 2 hours increases the cavitation wear CEP Ni- SiCnano 20% in hard water and 30% in a solution of NaCl, due to the increase of microhardness and tension leveling coating and increase corrosion resistance by reducing the electrochemical heterogeneity. Vacuum annealing CTR with particles of silicon carbide and boron in 1080-1090 oC can obtain wool - dense and smooth coatings Kavita -ment of durability enhancement schuyetsya an average of more than 2-fold by the formation of a solid frame with eutectic Ni-Ni3B and borides Ni3B.

Author Biographies

Юрій Мирославович Білик, Khmelnytsky National University str. Instytutska 11, 29016 Khmelnitsky, Ukraine

Department of Mechanical Engineering

Мирослав Степанович Стечишин, Khmelnytsky National University str. Instytutska 11, 29016 Khmelnitsky, Ukraine

Department of Mechanical Engineering

Андрій Віталійович Мартинюк, Khmelnytsky National University str. Instytutska 11, 29016 Khmelnitsky, Ukraine

Department of Mechanical Engineering

References

  1. Jelinek T.W. Fortschrite in der Galvanotechnik. Eine Auswertung der interna-tionalen Fachliteratur 2003 2004. / T.W. Jelinek // Galvanotechnik. -2005.-Bd. 96, № 1. - S. 42 - 71.
  2. Лучка М. В. Износостойкие диффузионно-легированные композици- онные покрытия / М. В. Лучка, М. В. Киндрачук, П. И. Мельник ; - К. : Техніка, 1993.-143 с.
  3. Антропов Л. И. Композиционные электрохимические покрытия и материалы / Л. И. Антропов, Ю. Н. Лебединский ; –К.: Техника. 1983. – 200 с.
  4. Бородин И.Н. Порошковая гальванотехника / И.Н. Бородин – М.: Машиностроение, 1990. – 240 с.
  5. Tseluikin V. N. Composite coatings with fullerene C60: Hydrogen materials science and chemistry of carbon nanomaterials / V.N. Tseluikin, I.V. Tolstova, O.G. Nevernaya // IX International Conference ICHMS. – Kiev: ADEF. 2005. - S. 520 – 523.
  6. Wagner E. An electrochemical investigation of corrosive wear of as-plated and heat-treated Ni and Ni-SiC coatings / Е. Wagner, Е. Broszeit // Wear. – 1979. – Vol. 55, № 2. – Р. 235–244.
  7. White C., Foster Y. (1978). A study of Particlecatnode adhesion durinq the formation of Eectrodeposited compo-site coatings / С. White, Y. Foster; Transactions of the Institute of Metall Finishinq. 1978. – P. 56.92-95.
  8. Сайфуллин Р.С. Композиционные покрытия и материалы / Р. С. Сайфуллин. - М. : Химия, 1977. – 272 с.
  9. Metzqer W. Ber.VIII Konqresses der Intern. Union fur Qalvanotexnik und Oberflachen-behandlunq / W. Metzqer, Tom.Brik H ; Zurich. 1973. – 67p.
  10. Гуслиенко Ю.Н. Исследования процессов получения износостойких композиционных покрытий на основе никеля и железа и изучение их свойств: автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.02.04 / Ю. Н. Гуслиенко ; –К., 1975. – 18 с.
  11. Корніенко А. О. Формування триботехнічних властивостей композиційних електролітичних покриттів на основі нікелю створенням градієнтних структур: автореф. дис… канд. техн. наук : 05.02.04 / А. О. Корніенко – К., 2007. - 21с.
  12. Kampschulte G., Mann J. (1983). Adscheiclung von nickel-schieten mit modulierten Staomen. Metall.37. 10. 1006-1012.
  13. Фролова Ф.П. Причины сцепления никель-карбид кремния покрытий с алюминиевым сплавом / Ф.П. Фролова, И.И. Житкевич, Е.С. Михайленец // Тр. АН Лит. СССР, 1975. - №5 (114). – С. 21-28.
  14. Wagner Е., Broszeit Е. (1979). An electrochemical investigation of corrosive wear of as-plated and heat-treated and Ni-SiC coatings. Wear.1.55. 2. 235-244p.
  15. Гуслиенко Ю.А. Структура и свойства комозиционных электрохимических покрытий никель-диборид хрома / Ю.А. Гуслиенко, М.В. Лучка, В.Н. Яненский и др. // Порошковая металлургия. -1989. - №3. – С. 54-59.
  16. Гуслиенко Ю.А. Получение композиционных боридных покрытий поверхностным нагревом концентрированными источниками энергии / Ю.А. Гуслиенко, Т.Н. Тихонович, В.П. Стеценко и др. // Защитные покрытия на металлах. -1993. – Вып.27. – С. 35-39.
  17. Стечишин М.С. Установка для нанесення композиційних електролітичних покриттів / М. С. Стечишин, Ю. М. Білик, А. В. Мартинюк // Вісник ХНУ. Технічні науки. – Хмельницький. – 2008. - №2. – С. 196–199.
  18. Яворський В.Т. Електрохімічне нанесення металевих, конверсійних та композиційних покриттів / В. Т. Яворський, О. І. Кунтій, М. С. Хома ; –Львів : Державний університет «Львівська політехніка», 2000. - 216 с.
  19. Стечишин М.С.,Формування композиційних електролітичних покриттів на нікелевій основі для підвищення корозійно-механічної зносостійкості конструкційних сталей/ М.С. Стечишин, Ю.М. Білик, М.В. Кіндрачук // Пошкодження матеріалів під час експлуатації, методи їх діагностування і прогнозування: Праці міжн. наук.-техн. конф, 21-24 вересня, Тернопіль: ТДТУ ім. І. Пулюя, 2009. – С. 240-245.
  20. Стечишин М.С. Кавітаційна стійкість комплексних електролітичних покриттів в корозійно-активних середовищах / М.С. Стечишин, Ю.М. Білик, В.М. Педан // Матеріали міжнар. Наук.-техн. конф. «Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій». – Тернопіль: ТНТУ, 2010. – С. 100-101.
  21. Jelinek, T.W. (2005). Fortschrite in der Galvanotechnik. Eine Auswertung der interna-tionalen Fachliteratur 2003 2004. Galvanotechnik, 1, 42 - 71.
  22. Lucka, M. V., Kindrachuk, M.V., Melnik, P. I. (1993). Wear diffusion-alloyed composite coatings. Tehnіka, 143.
  23. Antropov, L. I., Lebedinskij, N. Y. (1983). Composite electrochemical coatings and materials. Technology, 200.
  24. Borodin, I. N. (1990). Electroplating powder. Moscow Engineering, 240.
  25. Tseluikin, V.N., Tolstova, I.V., Nevernaya, O.G. (2005). Composite coatings with fullerene C60: Hydrogen materials science and chemistry of carbon nanomaterials. IX International Conference ICHMS, 520 – 523.
  26. Wagner, Е., Broszeit, Е. (1979). An electrochemical investigation of corrosive wear of as–plated and heat–treated Ni and Ni–SiC coatings Wear, 55, 2, 235–244.
  27. White, C., Foster, Y. (1978). A study of Particlecatnode adhesion durinq the formation of Eectrodeposited compo-site coatings. Transactions of the Institute of Metall Finishinq, 56, 92-95.
  28. Saifullin, R.S. (1977). Composite coatings and materials. Chemistry, 272.
  29. Metzqer, W. (1973). Ber.VIII Konqresses der Intern. Union fur Qalvanotexnik und Oberflachen-behandlunq / W. Metzqer, Tom.Brik H, 67.
  30. Guslienko Y. N. (1975). Research processes of wear resistance of composite coatings based on nickel and iron, and the study of their properties: Author. dis. ... Candidate. tehn. Sciences: 05.02.04 K., 18.
  31. Kornienko, O. A. (2007). Formation tribotechnical properties of composite electrolytic coatings on nickel-based creation of graded structures, 21.
  32. Kampschulte, G., Mann, J. (1983). Adscheiclung von nickel- schieten mit modulierten Staomen. Metall.37, 10, 1006-1012.
  33. Frolov F.P., Zhitkevich I. P., Mihaylenets E. S. (1975) Reasons clutch nickel-silicon carbide coating with aluminum alloy. Proc. AN Lit. SSR. 5 (114). 21-28.
  34. Wagner, E. Broszeit (1979). An electrochemical investigation of corrosive wear of as-plated and heat-treated and Ni-SiC coatings. Wear.1.55, 2, 235-244.
  35. Guslienko, Y. A., Lucka, M.V., Yanensky, V.N. (1989). The structure and electrochemical properties of the coatings komozitsionnyh nickel-chromium diboride. Powder metallurgy, 3, 54-59.
  36. Guslienko, Y. A., Tichonovich, T.N., Stecenko, V.P. (1993). Preparation of composite boride coatings surface heating concentrated sources of energy. Protective coatings on metals, 27, 35-39.
  37. Stechyshyn, M.S., Bilyk, J.M., Martynyuk, A.V. (2008). Device for applying composite electrolytic coatings. Bulletin of KNU. Technical sciences, 2, 196-199.
  38. Jaworski, V.T., Kuntiu, O.I., Homa, M.S. (2000). Electrochemical deposition of metal, and composite conversion coatings.Lviv: State University "Lviv Polytechnic", 216.
  39. Stechyshyn, M.S., Bilyk, Y. M., Kindrachuk, M. V. (2009). Formation of composite electrolytic coatings on nickel-based to enhance corrosion-mechanical wear resistance of structural steels. Damage of Materials, methods of diagnosis and prognosis: Proceedings of the int. Scientific and Technical, 240-245.
  40. Stechyshyn, M. S., Bilyk, Y.M., Pedan, V. M. (2010). Cavitational stability of complex electrolytic coating in corrosive environments. Proceedings of the Intern. Scientific and Technical. conf. "Fundamental and Applied Problems in modern technology, 100-101.

Downloads

Published

2013-12-11

How to Cite

Білик, Ю. М., Стечишин, М. С., & Мартинюк, А. В. (2013). Саvitation-erosion wear resistance composite electrolytic coatings in neutral medium. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(10(66), 37–41. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.18710

Issue

Vol. 6 No. 10(66) (2013): Ecology. Materials science

Section

Materials Science

License

Copyright (c) 2014 Юрій Мирославович Білик, Мирослав Степанович Стечишин, Андрій Віталійович Мартинюк

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

The consolidation and conditions for the transfer of copyright (identification of authorship) is carried out in the License Agreement. In particular, the authors reserve the right to the authorship of their manuscript and transfer the first publication of this work to the journal under the terms of the Creative Commons CC BY license. At the same time, they have the right to conclude on their own additional agreements concerning the non-exclusive distribution of the work in the form in which it was published by this journal, but provided that the link to the first publication of the article in this journal is preserved.

A license agreement is a document in which the author warrants that he/she owns all copyright for the work (manuscript, article, etc.).
The authors, signing the License Agreement with TECHNOLOGY CENTER PC, have all rights to the further use of their work, provided that they link to our edition in which the work was published.
According to the terms of the License Agreement, the Publisher TECHNOLOGY CENTER PC does not take away your copyrights and receives permission from the authors to use and dissemination of the publication through the world's scientific resources (own electronic resources, scientometric databases, repositories, libraries, etc.).
In the absence of a signed License Agreement or in the absence of this agreement of identifiers allowing to identify the identity of the author, the editors have no right to work with the manuscript.
It is important to remember that there is another type of agreement between authors and publishers – when copyright is transferred from the authors to the publisher. In this case, the authors lose ownership of their work and may not use it in any way.