Закономерности электрокристаллизации твердых сплавов Ni-Co и Ni-Co-P для упрочнения деталей аварийно-спасательного оборудования
DOI:
https://doi.org/10.33408/2519-237X.2026.10-2.190Ключевые слова:
композиционные упрочняющие покрытия, электрохимическое осаждение защитных пленок, преодоление катодной пассивации, условия сплавообразования, управляемое регулирование содержания компонентовАннотация
Цель. Изучить закономерности и определить оптимальные условия гидрометаллургического синтеза защитных и упрочняющих покрытий из сплавов Ni-Со и Ni-Со-Р для модификации поверхности деталей аварийно-спасательного оборудования.
Методы. Гравиметрия, вольтамперометрия, рентгеноспектральный анализ.
Результаты. Определено, что в диапазоне плотностей тока (1–6 А/дм²) и интервале температур (20–40 °С) осаждение сплавов Ni-Со протекает без ограничений по толщине, что свидетельствует об отсутствии катодной пассивации. Для Ni-Со-Р оптимальным для получения плотных бездефектных защитных пленок является осаждение сплава при комнатной температуре в диапазоне плотности тока 3–7 А/дм² со скоростью 30–60 мкм/ч. Содержание никеля в покрытиях можно варьировать в пределах ~35–75 ат. %; превалирующее влияние на содержание никеля в сплаве оказывает плотность катодного тока. Формирование сплава Ni-Со происходит с некоторой деполяризацией кобальта, в отсутствие предельных токов диффузии и пассивации катода. Для сплава Ni-Со-Р наблюдается существенная деполяризация как кобальта, так и никеля, за счет дополнительного восстановления их гипофосфитом, что существенно увеличивает скорость формирования покрытия по сравнению с Ni-Со.
Область применения исследований. Защита от износа и коррозии, повышение устойчивости к ударным и термическим нагрузкам, трению, деформации деталей из низкоуглеродистых сталей.
Библиографические ссылки
Lobanov M.L., Kardonina N.I., Rossina N.G., Yurovskikh A.S. Zashchitnyye pokrytiya [Protective coatings]: tutorial. Ekaterinburg: Ural University, 2014. 200 p. (rus). ISBN 978-5-7996-1101-9.
Kozlov I.A., Leshchev K.A., Nikiforov A. A., Demin S.A. Kholodnoye gazodinamicheskoye napyleniye pokrytiy (obzor) [Cold spray coatings (review)]. Proceedings of VIAM, 2020. No. 8 (90). Pp. 77–93. (rus). DOI: https://doi.org/10.18577/2307-6046-2020-0-8-77-93. EDN: https://elibrary.ru/WVBSVT.
Belenkiy M.A., Ivanov A.F. Elektroosazhdeniye metallicheskikh pokrytiy [Electrodeposition of metallic coatings]: handbook. Moscow: Metallurgiya, 1985. 288 p. (rus)
Povetkin V.V., Kovenskiy N.M., Ustinovshchikov Yu.N. Struktura i svoystva elektroliticheskikh splavov [Structure and properties of electrolytic alloys]. Moscow: Nauka, 1992. 254 p. (rus)
Loshkarev Yu.M., Govorova E.M. The electrodeposition of copper in the presence of brightening and smoothing agents. Protection of Metals, 1998. Vol. 34, No. 5. Pp. 399–415. EDN: https://elibrary.ru/XKZCDV.
Gal'vanotekhnika [Electroplating]: handbook. Ed. by A.M. Ginberg, A.F. Ivanova, L.A. Kravchenko. Moscow: Metallurgiya, 1987. 735 p. (rus)
Kudryavtsev N.T. Elektroliticheskie pokrytiya metallami [Electrolytic coating by metals]. Moscow: Khimiya, 1979. 352 p. (rus)
Melnikov P.S. Spravochnik po gal'vanopokrytiyam v mashinostroyenii. [Handbook of electroplated coatings in mechanical engineering]. Moscow: Mashinostroenie, 1991. 380 p. (rus)
Antropov L.I. Teoreticheskaya elektrokhimiya [Theoretical electrochemistry]: textbook for universities. 4th edition, revised. Moscow: Vysshaya Shkola, 1984. 519 p. (rus)
Grikhiles S.Ya., Tikhonov K.I. Elektroliticheskiye i khimicheskiye pokrytiya [Electrolytic and chemical coatings]. Leningrad: Khimiya. 1990. 288 p. (rus)
Antropov L.I., Lebedinskiy Yu.N. Kompozitsionnyye elektrokhimicheskiye pokrytiya i materialy [Composite electrochemical coatings and materials]. Kiev: Tekhnika, 1986. 200 p. (rus)
Gamburg Yu.D. Elektrokhimicheskaya kristallizatsiya metallov i splavov [Electrochemical crystallization of metals and alloys]. Moscow: Yanus-K, 1997. 384 p. (rus)
Gamburg Yu.D. Gal'vanicheskiye pokrytiya. Spravochnik po primeneniyu [Galvanic coatings. Application guide]. Moscow: Tekhnosfera, 2008. 216 p. (rus)
Burhhardt W. Electrodeposition of functional metal coatings. Galvanotechnic, 1993. Vol. 84, № 8. Р. 2585–2590.
Lukomskiy Yu.Ya., Gamburg Yu.D. Fiziko-khimicheskiye osnovy elektrokhimi. [Physicochemical foundations of electrochemistry]: textbook. Dolgoprudny: Intellekt, 2008. 423 p. (rus)
Bogenshütz A.F., George U. Elektroliticheskiye pokrytiya splavami: Metody analiza [Electrolytic coatings with alloys: Methods of analysis]: transl. from German. Moscow: Metallurgiya, 1980. 188 p. (rus)
Ivanova N.D., Ivanov S.V. Bifunctional electrochemical systems. Russian Chemical Reviews, 1993. Vol. 62, No. 10. Pp. 907–918. DOI: https://doi.org/10.1070/RC1993v062n10ABEH000053.
Kablov E.N., Golubovskiy E.R. Zharoprochnost' nikelevykh splavov [Heat resistance of nickel alloys]. Moscow: Mashinostroenie, 1998. 464 p. (rus)
Shekhanov R.F., Yablokov P.S., Gridchin S.N. Elektroosazhdeniye splavov nikel'-kobal't [Electrodeposition of nickel-cobalt alloys]. ChemChemTech (Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya), 2007. Vol. 50, No. 2. Pp. 47–49. (rus). EDN: https://elibrary.ru/IAPMIV.
Shekhanov R.F., Gridchin S.N., Balmasov A.V., Rumyantseva K.E. Elektroosazhdenie splavov kobal't-nikel' i tsink-nikel' iz sul'famatno-khloridnykh elektrolitov [Electrodeposition of cobalt-nickel and zinc-nickel alloys from sulfamate-chloride electrolytes]. ChemChemTech (Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya), 2014. Vol. 57, No. 8. Pp. 47–51. (rus). EDN: https://elibrary.ru/TJWEDR.
Bogomozova N.V., Fil' E.I., Zharskiy I.M. Elektroosazhdeniye nikelevykh i kobal'tovykh splavov v prisutstvii organicheskikh ligandov [Electrodeposition of nickel and cobalt alloys in the presence of organic ligands]. Proceedings of BSTU. № 3. Chemistry and Technology of Inorganic Substances, 2013. No. 3. Pp. 12–15. (rus). EDN: https://elibrary.ru/TFSJKD.
Gridchin, S.N., Shekhanov, R.F., Balmasov A.V. Elektroosazhdeniye pokrytiy nikel'-kobal't iz rastvorov diglitsina [Electrodeposition of nickel-cobalt coatings from solutions of diglycine]. ChemChemTech (Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya), 2025. Vol. 68, No. 11. Pp. 121–126. (rus). DOI: https://doi.org/10.6060/ivkkt.20256811.7286. EDN: https://elibrary.ru/SSCDGY.
Panasyuk M.I., Zubar' T.I., Usovich T.I., Kotel'nikova A.N., Fed'kin V. A., Kanaf'ev O.D., Trukhanov A.V. Elektrokhimicheskoe poluchenie sfericheskikh otlozheniy pri osazhdenii splava Co-Ni-P [Electrochemical production of spherical deposits during deposition of Co-Ni-P alloy]. Proc. of Intern. scientific and technical. conf. of young scientists «Innovatsionnye materialy i tekhnologii», Minsk, March 23–24, 2022. Minsk: Belarusian State Technological University, 2022. Pp. 30–33. (rus). URI: https://elib.belstu.by/ handle/123456789/49861.
Nebosenko Yu.A., Ivashchenko N.I., Olesov Yu.G., Ploshenko I.G., Kulik O.P., Balev A.V., Shkola O.I., Anisimov A.P., Polushkina L.A. Elektrolit dlya osazhdeniya pokrytiy na osnove nikelya, kobal'ta i fosfora [Electrolyte for precipitation of coatings on the basis nickel, cobalt and phosphorus]: copyright certificate SU 1726567A1. Published April 15, 1992. (rus)
Sviridov V.V., Vorob'eva T.N., Gaevskaya T.V., Stepanova L.I. Khimicheskoye osazhdeniye metallov iz vodnykh rastvorov [Chemical precipitation of metals from aqueous solutions]. Minsk: Universitetskoe, 1987. 270 p. (rus)
Опубликован
Как цитировать
Лицензия
Все права защищены (c) 2026 Рева О.В., Врублевский А.В.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
