Актуальные проблемы в машиностроении №2 2015

82 / 460

Actual Problems in Machine Building. 2015. N 2 Innovative Technologies
in Mechanical Engineering
____________________________________________________________________
82
УДК 661.665
ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ
НИКЕЛЯ С НАНО- И МИКРОПОРОШКАМИ БОРИДА ХРОМА
Г.В. ГАЛЕВСКИЙ, доктор техн. наук, профессор
И.В. НОЗДРИН, канд. техн. наук, доцент
Л.С. ШИРЯЕВА, канд. техн. наук, доцент
В.В. РУДНЕВА, доктор техн. наук, профессор
(СибГИУ, г. Новокузнецк)
Галевский Г.В. – 654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова 25а-13,
Сибирский государственный индустриальный университет,
e-mail:
Исследованы условия электроосаждения и основные характеристики
композиционных покрытий на основе никеля с нано- и микропорошками борида хрома.
Установлена технологическая целесообразность применения упрочняющей фазы в виде
нанопорошка, что способствует снижению концентрации электролита - суспензии,
повышению катодной плотности тока и микротвердости покрытий. Высокая микротвердость
покрытий Ni – НП CrB2 при относительно низком содержании упрочняющей фазы в
покрытии обеспечивает значительно меньший ее расход на 1 м2 обрабатываемой
поверхности и позволяет сохранить ценные свойства матрицы. Низкая концентрация
порошка в электролите упрощает эксплуатацию гальванических ванн и снижает потери
диборида хрома за счет выноса электролита с деталями. Присутствие диборида хрома
повышает производительность электролита за счет увеличения верхнего предела катодной
плотности тока.
Ключевые слова: композиционные электрохимические покрытия, нанопорошок
диборида хрома
Введение
К композиционным электрохимическим покрытиям (КЭП) относятся металл-
матричные твердые покрытия, осаждаемые в виде тонкого слоя на изделия с электро-
проводящей поверхностью из электролитов – суспензий, содержащих дисперсную фазу. В
технологии композиционных электрохимических покрытий (КЭП) кристаллизация металла
(никеля, хрома, железа, меди и др.) осуществляется из электролитов – суспензий,
содержащих упрочняющую фазу (вещество в порошкообразном состоянии), частицы
которой включаются в формирующуюся на поверхности изделия металлическую матрицу.
Благодаря включению частиц в покрытие его эксплуатационные свойства повышаются, что
позволяет с помощью КЭП успешно решать многие практические задачи по поверхностному
упрочнению конструкционных деталей и инструментальной оснастки и восстановлению их
быстроизнашивающихся частей. При выборе упрочняющей фазы предпочтение отдается
твердым, износо- и окалиностойким оксидам, карбидам, боридам, нитридам [1, 2]. Для
улучшения характеристик КЭП упрочняющую фазу целесообразно использовать в
высокодисперсном состоянии [3, 4]. Это способствует формированию покрытий с
мелкозернистой структурой и высоким уровнем физико-механических свойств, расширяет
технологические возможности процесса получения КЭП из-за незначительной седиментации
в электролитах – суспензиях частиц упрочняющей фазы. Эти обстоятельства