Influence of alloying elements on corrosion-mechanic properties of multi-component electrolytic alloys

Abstract

Досліджено кількісний і фазовий склад покривів тернарними сплавами Fe-Co-Mo(W) та Co-Mo-W(Zr), осаджених з моно і білігандних електролітів постійним та імпульсним струмом. Результати рентгеноструктурного аналізу свідчать про аморфно-кристалічну структуру сплавів, наявність фаз інтерметалідів Fe7Мо, Fe7Co, FeCo, Co7W6, Fe7W6, разом із α-Fe та Fe3C, причому розміри кристалітів аморфної частини знаходяться в інтервалі 7–8 нм. Методом сканівної електронної спектроскопії, атомно-силової мікроскопії і рентгеноспектрального мікроаналізу встановлено вплив природи та вмісту тугоплавких і рідкісних металів на морфологію, шорсткість поверхні покривів, а також розміри кристалітів і агломератів. Методом поляризаційного опору встановлено, що корозійна стійкість покривів на 1,3–2,0 порядки величини вища за параметри матеріалу підкладки. Визначено залежність швидкості корозійного процесу у хлоридвмісному середовищі від складу електролітичних сплавів. За даними спектроскопії електродного імпедансу встановлено еквівалентні схеми заміщення, їх параметри і доведено тотожність показників корозійного опору, одержаних різними методами. Проаналізовано вплив складу і морфології поверхні на мікротвердість електролітичних сплавів. Показано, що за фізико-механічними характеристиками тернарні покриви Fe-Co-Mo(W), Co-Mo-W(Zr) не поступаються електролітичним покривам твердим хромом.

A settlement application of new technology and expanding the range of functional materials leads to an increased interest of researchers and technologists to galvanic multicomponent alloys. Particular attention is paid to the electrochemical deposition of iron and cobalt alloys with Molybdenum and Tungsten, as the functional properties of the coatings exceed those for alloying metals [1, 2]. Complex realization in thin layers of increased microhardness, wear and corrosion resistance, catalytic, magnetic properties can significantly expand the scope of such coatings [3, 4]. The electrochemical deposition the coatings provide flexible control of the components content, the rate of deposition and the surface morphology due to variation in the electrolytes composition and polarization modes [5, 6]. The coatings composition essentially depends on the electrolyte concentration [7], but the electrodeposition conditions significantly affect the galvanic alloys composition, morphology, and, accordingly, properties [8, 9]. In view of this, the study of the influence of electrolysis modes on the alloying components content, surface morphology, and corrosion-mechanical properties of ternary coatings is relevant.