Исследование закономерностей осаждения и свойства "трёхвалентных" гальванических хромовых покрытий, сформированных в присутствии наноразмерных частиц оксидов алюминия и циркония

• Автор: Салахова, Розалия Кабировна
• Шифр специальности: 05.16.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с. : 41 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

I. Электролиты хромирования на основе солей трхвалентного хрома

2. Механизм электроосаждения хрома в электролитах, содержащих соли трхвалептного хрома

3. Свойства и структура трхвалентных хромовых покрытий

4. Композиционные покрытия и сплавы на основе СгШ Выводы по главе I .

Глава II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Глава III. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ХРОМИРОВАНИЯ В ЭЛЕКТРОЛИТЕ, СОДЕРЖАЩЕМ СОЛИ ТРХВАЛЕНТНОГО ХРОМА И НАНОРАЗМЕРНЫЕ ЧАСТИЦЫ ОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ

1. Исследование оксалатносульфатного электролита хромирования

2. Исследование технологических параметров процесса хромирования

3. Механизм формирования покрытия СгШ в электролитах, содержащих наноразмерные частицы оксидов металлов
4. Оптимизация состава и технологических режимов процесса хромирования
Выводы по главе III
Глава IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ХРОМОВЫХ ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ В ЭЛЕКТРОЛИТАХ НА ОСНОВЕ СОЛЕЙ ТРХВАЛЕНТ1ЮГО ХРОМА
1. Исследование микротврдости, шероховатости и прочности сцепления хромового покрытия
2. Исследование износостойкости покрытий СгШ
3. Внутренние напряжения в хромовых покрытиях
4. Структура, фазовый и химический состав покрытия СгШ
Выводы по главе IV
Глава V. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРОЦЕССА ХРОМИРОВАНИЯ В ТРХВАЛЕНТНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТАХ НА ПРОЧНОСТНЫЕ И УСТАЛОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАЛИ
1. Влияние процесса хромирования на механические свойства стали ЗОХГСА
2. Водород в покрытиях СгШ
3. Влияние процесса хромирования на малоцикловую усталость стали ЗОХГСА
Выводы по главе V
Глава VI. ИССЛЕДОВАНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ХРОМОВЫХ ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ В ЭЛЕКТРОЛИТАХ НА ОСНОВЕ СОЛЕЙ ТРХВАЛЕНТНОГО ХРОМА
1. Электрохимические ИССЛеДОШНИЯ покрытий и оценка их пористости
2. Исследование коррозионной стойкости образцов с покрытиями СгШ
Выводы по главе VI
Глава VII. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И ВНЕДРЕНИЕ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Международной научно-технической конференции «Актуальные вопросы авиационного материаловедения», г. Москва, г. УНТЦ ФГУП ВИАМ «Структура, свойства авиационных материалов и технологии их производства», г. Ульяновск, г. VII научной конференции по гидроавиации «Гидроавиасалон-», г. Геленджик г. Международной конференции «Покрытия и обработка поверхности: последние достижения в технологиях и оборудовании», г. Москва, г. Всероссийской научно-технической конференции «Наследие А. Н. Туполева развивается и воплощается в жизнь», г. Ульяновск, г. Международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития двигателестрое-ния», г. Самара г. Публикации: По теме диссертации опубликовано работ, в том числе в 5 изданиях, рекомендованных ВАК. Глава I. К настоящему времени история электролитического хромирования перешагнула полутора вековой рубеж. Впервые электролитический хром был получен Бунзеном в г. В дальнейшем на протяжении нескольких десятилетий предпринимались неоднократные попытки электролитически осаждать хром из трёхвалептных электролитов разного состава. Лидерами среди стран патентообладателей в данной области были Англия, Франция, Германия и Япония [; ]. И хотя в этом направлении были достигнуты некоторые успехи (выход по току до %, выбор материала анодов), результаты оставались противоречивыми и не привели к разработке такого процесса, который был бы управляем, и давал бы воспроизводимые результаты в промышленном производстве []. По этой причине, начиная с - годов прошлого столетия, предметом обстоятельного изучения стали электролиты на основе хромовой кислоты. Д. Сигрист [] и Е. Либрейх [; ] пришли к выводу, что электролиты на основе хромовой кислоты лучше трёхвалентных электролитов и что успешное развитие промышленной технологии электролитического хромирования следует всецело приписывать разработке состава ванн первого рода. С этого времени роль электролитического хромирования Сг(У1) в промышленности неуклонно возрастала. Но, несмотря на широкое применение, традиционный процесс хромирования остаётся одним из самых несовершенных, и это связано не столько с малым выходом по току и низкой рассеивающей способностью, сколько с высокой токсичностью используемых соединений шестивалентного хрома. Сг(У1) на безопасные электролиты на основе трёхвалентных солей хрома - приоритетная задача гальваностегии. Известно, что классические электролиты на основе хромовой кислоты разделяются в зависимости от рода каталитических добавок, а успешная и непрерывная работа шестивалентных электролитов определяется соотношением в растворе хромового ангидрида и свободных сульфат-ионов [; ]. Электролиты на основе низковалентных соединений хрома можно условно классифицировать по виду используемых солей хрома, по природе лиганда и по техническому выполнению процесса хромирования (с разделением анодного и катодного пространства и без разделения). На протяжении нескольких десятилетий было разработано большое количество различных по составу трёхвалентных электролитов. Однако многие из этих работ носили поисковый характер [; ], полученные авторами результаты были противоречивы и трудновоспроизводимы. Проблема электроосаждения хрома в растворах на основе Сг(Ш) впервые в нашей стране была рассмотрена в работах Н. Т. Кудрявцева [; ], признанного отечественного специалиста в области гальваники, внесшего неоценимый вклад в развитие теории хромирования []. Как показал анализ патентных и литературных источников, разработка составов трёх валентного электролита в России и за рубежом началась с детального исследования растворов на основе хромовоаммиачных квасцов. Н.Т. Кудрявцев и И. А. Бодров [] исследовали условия электроосаждения хрома в хромовоаммиачном электролите с добавкой БеБО. Н в количестве 1 г/л. Осадки хрома толщиной до мкм (на стали) были получены при следующих режимах осаждения: pH 2,4-2,6, температура - °С, плотность тока 6- А/дм2. При этом выход по току достигал - %. Авторы указывают, что наиболее воспроизводимые результаты могут быть получены после предварительного выдерживания электролита при температуре °С.