Упрочнение гальванических покрытий наночастицами: одномерная модель суперпозиции

Авторы

  • Валентин Владимирович Сафонов Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. Вавилова
  • Сергей Александрович Шишурин Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. Вавилова
  • Павел Александрович Горбушин Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. Вавилова
  • Валерий Васильевич Остриков Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве
  • Михаил Владимирович Вигдорович Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве

DOI:

https://doi.org/10.28983/asj.y2024i6pp125-133

Ключевые слова:

композиционные покрытия, гальванические покрытия, наноразмерные частицы, микротвердость, дислокации, упрочнение

Аннотация

Предложена эвристическая модель упрочнения нанокомпозиционных гальванических покрытий. Она содержит минимальное количество системных параметров, среди которых микротвердость материала основы покрытия, количество включаемых наночастиц и средний размер зерен, и может служить для оценки предельной твердости покрытий. Модель представляется сводимой к форме уравнения Холла-Петча и допускает прозрачную интерпретацию как структурных основ, так и конечных уравнений. Применение модели к реальному нанокомпозиционному гальваническому покрытию на основе хрома позволило получить довольно точное совпадение с данными, определенными экспериментально, с точностью 3,35%. Разработанный подход позволяет получить упрощенные оценки предельной твердости при нанесении нанокомпозиционных покрытий, где, например, снижение износа пар трения представляет актуальную проблему.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Бородин, И. Н. Порошковая гальванотехника / И. Н. Бородин. – М. : Машиностроение, 1990. – 218 с.

Винокуров, Е.Г. Электроосаждение композиционных покрытий / Е.Г. Винокуров, Л.Н. Марголин, В.В. Фарафонов // Химия и химическая технология. – 2020. – Том 63. – Вып. 8. – С. 4-38.

Крагельский, И. В. Основы расчета на трение и износ / И. В. Крагельский, М. Н, Добычин, В. С. Комбалов. – М. : Машиностроение, 1977. – 526 с.

Крагельский, И. В. Трение и износ / И. В. Крагельский. – М. : Машиностроение, 1968. – 480 с.

Шишурин, С.А. Повышение долговечности агрегатов сельскохозяйственной техники восстановлением прецизионных деталей нанокомпозиционными гальвано-химическими покрытиями / С.А. Шишурин // Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова". Саратов, 2019.

Сайфуллин, Р. С. Композиционные покрытия и материалы / Р.С. Сайфуллин. – М. : Химия, 1977. – 272 с.

Старосельский, А. А. Долговечность трущихся деталей машин / А. А. Старосельский, Д. Н. Гаркунов. – М. : Машиностроение, 1967. – 394 с.

Физико-математическая модель механизма упрочнения гальванических покрытий наноразмерными материалами / В. В. Сафонов [и др.] // Аграрный научный журнал. – 2018. – № 7. – С. 55–58.

A novel plating apparatus for electrodeposition of Ni-SiC composite coatings using circulating-solution co-deposition technique / Y. Zhou [et al.] // Journal of alloys and compounds. – 2017. – Vol. 699. – P. 366-377.

Ahmadiyeh, S. Corrosion and wear study of Ni-WB/WC composite coatings electroplated by pulse plating / S. Ahmadiyeh, A. Rasooli, M. G. Hosseini // Advanced engineering materials. – 2020. – Vol. 22 (11). – Article Number: 2000426.

Application of composite electroless nickel coatings on precision parts of hydraulics aggregates / V. Safonov [et al.] // Tribology in Industry. – 2019. – Vol. 41. – No. 1. – P. 14–22.

Assessment of tribological behavior of nickel-nano Si3N4 composite coatings fabricated by pulsed electroplating process / Sajjadnejad, M. [et al.] // Surface topography-metrology and properties. – 2020. – Vol. 8 (2). – Article Number: 025009.

Dezfuli, S.M. Deposition of ceramic nanocomposite coatings by electroplating process: A review of layer-deposition mechanisms and effective parameters on the formation of the coating / S.M. Dezfuli, M. Sabzi // Ceramics international. – 2019. – Vol. 45 (17). – P. 21835-21842.

Effect of alumina nanoparticles on the structure and physicochemical properties of chromium coatings /V.V. Safonov [et al.] // Surface Engineering and Applied Electrochemistry – 2015 – T. 51 – № 6 – P. 517–522.

Effect of electrodeposition conditions on structure and mechanical properties of Ni-W/diamond composite coatings / M.K. Das [et al.] // Surface & coatings technology. – 2017. – Vol. 309. – P. 337-343.

Effect of nanodiamond concentration and the current density of the electrolyte on the texture and mechanical properties of Ni/nanodiamond composite coatings produced by electrodeposition / Meihua L. [et al.] // Materials. – 2019. – Vol. 12 (7). – Article Number: 1105.

Electrodeposited Ni-Co alloy-particle composite coatings: A comprehensive review / M.S. Safavi [et al.] // Surface & coatings technology. – 2020. – Vol. 382. – Article Number: 125153.

Investigation of structure and wear resistance of nanocomposite coating of chemical nickel / Safonov, V.; et al. // Tribology in Industry – 2018 – Vol. 40 – No. 4 – P. 529–537.

Natarajan, P. Development of numerical model for predicting the characteristics of Ni-SiC nano composite coatings on AISI 1022 substrate / P. Natarajan, A. Jegan, S. Sankar Ganesh // Materials research express. – 2019. – Vol. 6 (8). – Article Number: 085048.

Ramezani-Varzaneh, H. A. Corrosion behavior of Cr-P/nano Al2O3 composite coatings / H. A. Ramezani-Varzaneh, S. R. Allahkaram, R Faezi-Alivand // Materials research express. – 2019. – Vol. 6 (12). – Article Number: 1265j4.

The Influence of Nanosized Materials on Microhardness of Iron-Based Electroplating / V. Safonov [et al.] // International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering. – 2019. – Vol. 8, – No. 6. – P. 629-632.

Загрузки

Опубликован

2024-07-01

Выпуск

Раздел

Агроинженерия

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)