Исследование структуры и свойств электрохимически осажденных покрытий на основе никеля, фосфора и серы

Abstract

Методом электрохимического осаждения из кислого электролита никелирования с использованием фосфористой кислоты в качестве поставщика фосфора получены покрытия Ni – P, при дополнительном введении сахарина – покрытия Ni – Р – S. Показано, что концентрация фосфористой кислоты, наличие сахарина в электролите никелирования и катодная плотность тока оказывают существенное влияние на химический состав покрытия, его структуру и морфологию, а также на физико-механические свойства. При увеличении содержания фосфора до 21,5 ат. % в покрытии Ni – P происходит трансформация его структуры из поликристаллической с ярко выраженными пирамидальными кристаллитами в аморфную с узелковой структурой и сглаживание микрорельефа поверхности. Наиболее высокие значения микротвердости, износостойкости, прочности микросварных соединений характерны для аморфно-кристаллических (11,7 ат. %) и аморфных (21,5 ат. %) покрытий Ni – P, а также для поликристаллических покрытий, содержащих одновременно фосфор (5,5 ат. %) и серу (0,2 ат. %). = Ni – P coatings were obtained by electrochemical deposition from acid electrolyte of nickel plating containing phosphoric acid as phosphorus supplier. Adding of saccharine to electrolyte led to formation of Ni – P – S coatings. It was shown that varying cathodic current density and phosphoric acid and saccharine concentrations effects dramatically on composition, structure, surface morphology and physical and mechanical properties of coatings. Increasing of phosphorus content in coatings to 21,5 at. % leads to smooth surface morphology and transformation of coating structure from polycrystalline with pronounced pyramidal crystallites to amorphous with nodular structure. The highest values of microhardness, wear resistance and strength of micro welded connections were observed for amorphous-crystalline (11,7 at. %) and amorphous (21,5 at. %) Ni – P coatings and for polycrystalline coatings containing phosphorus (5,5 at. %) and sulfur (0,2 at. %) simultaneously.