
The influence of electrolysis regimes on the composition and morphology of the surface of binary Co (Fe)-W and ternary Fe-Co-W alloys has been established. It has been proven that coatings with binary alloys deposited in a pulse mode are distinguished by a more uniform distribution of components over the surface, a lower oxygen content and globular morphology. This is explained by the peculiarities of electrocrystallization of alloys under non-stationary electrolysis conditions: during a pulse, Fe3+ is reduced to Fe2+, tungstates to oxides of tungsten in an intermediate oxidation state. During the pause, the processes of adsorption of reagents, the reduction of Fe2+ to the metallic state, the chemical reduction of intermediate tungsten oxides by hydrogen atoms and the chemical reaction of ligand release are realized. The use of pulsed current allows precipitating Fe-Co-W ternary coatings with a more uniform surface and extends the range of the content of the refractory component in the alloy, and the process current efficiency rises almost twice to 70–75 % compared to galvanostatic. By the phase composition, binary coatings are shown to be solid solutions of tungsten in α-Fe or α-Co, while the ternary Fe-Co-W is amorphous-crystalline and contains the phases of Co7W6 and Fe7W6 intermetallic compounds, as well as α-Fe and Fe3C cementite. The possibility of controlling the composition and morphology of the surface of tungsten-containing coatings with iron and / or cobalt using various modes and parameters of electrolysis – direct and pulsed current with varying current density, pulse / pause duration has been proved. Pulsed electrolysis contributes to the increase in the content of the refractory component and the efficiency of electrolysis. Electrolytic alloys surpass the base of steel in microhardness by a factor of 3–4, and an increase in the content of tungsten provides an increase in mechanical characteristics due to the formation of intermetallic compounds and an amorphous structure of coatings. In terms of coating performance, Co(Fe)-W and Fe-Co-W alloys can be effectively used to strengthen surfaces made of steel and cast iron, as well as in repair technologies for restoring worn parts with giving the surface enhanced physical and mechanical properties.
Установлено влияние режимов электролиза на состав и морфологию поверхности бинарных Co (Fe)-W и тернарных Fe-Co-W сплавов. Доказано, что нанесенные в импульсном режиме покрытия бинарными сплавами отличаются более равномерным распределением компонентов по поверхности, меньшим содержанием кислорода и глобулярной морфологией. Это объясняется особенностями электрокристаллизации сплавов в условиях нестационарного электролиза: во время импульса происходит восстановление Fe3+ до Fe2+, оксовольфраматов до оксидов вольфрама в промежуточной степени окисления. В период паузы реализуются процессы адсорбции реагентов, восстановление Fe2+ до металлического состояния, химического восстановления промежуточных оксидов вольфрама ад-атомами водорода и химическая реакция высвобождения лигандов. Применение импульсного тока позволяет осаждать тернарные покрытия Fe-Co-W с более равномерной поверхностью и расширить диапазон содержания тугоплавкого компонента в сплаве, а выход по току процесса повышается почти в два раза до 70–75 % по сравнению с гальваностатическим. Показано, что по фазовому составу бинарные покрытия являются твердыми растворами вольфрама в α-Fe или α-Co, тогда как тернарный Fe-Co-W является аморфно-кристаллическим и содержит фазы интерметаллидов Co7W6 и Fe7W6, а также α-Fe и цементита Fe3C. Доказана возможность управления составом и морфологией поверхности вольфрамсодержащих покрытий с железом и / или кобальтом применением различных режимов и параметров электролиза – постоянного и импульсного тока с варьированием плотности тока, длительности импульса/паузы. Импульсный электролиз способствует повышению содержания тугоплавкого компонента и эффективности электролиза. Электролитические сплавы превосходят по микротвердости основу из стали в 3–4 раза, а повышение содержания вольфрама обеспечивает повышение механических характеристик за счет образования интерметаллидов и аморфной структуры покрытий. По показателям покрытия сплавами Co(Fe)-W и Fe-Co-W могут эффективно использоваться для упрочнения поверхностей из стали и чугуна, а также в ремонтных технологиях для восстановления изношенных деталей с приданием поверхности повышенных физико-механических свойств.
Встановлено вплив режимів електролізу на склад і морфологію поверхні бінарних Co(Fe)-W і тернарних Fe-Co-W сплавів. Доведено, що нанесені в імпульсному режимі покриви бінарними сплавами відрізняються більш рівномірним розподілом компонентів по поверхні, меншим вмістом оксигену і глобулярною морфологією. Це пояснюється особливостями електрокристалізації сплавів в умовах нестаціонарного електролізу: під час імпульсу відбувається відновлення Fe3+ до Fe2+, а оксовольфраматів – до оксидів вольфраму у проміжному ступені окиснення. В період паузи реалізуються процеси адсорбції реагентів, відновлення Fe2+ до металічного стану, хімічного відновлення проміжних оксидів вольфраму ад-атомами гідрогену та хімічна реакція вивільнення лігандів. Застосування імпульсного струму дозволяє осаджувати тернарні Fe-Co-W з більш рівномірною поверхнею і розширити діапазон вмісту тугоплавкого компоненту в сплаві, а вихід за струмом процесу підвищується практично вдвічі до 70 – 75 % порівняно із гальваностатичним. Показано, що за фазовим складом бінарні покриви є твердими розчинами вольфраму в α-Fe або α-Co, тоді як тернарний Fe-Co-W є аморфно-кристалічним і містить фази інтерметалідів Co7W6 і Fe7W6, а також α-Fe та цементиту Fe3C. Доведено можливість керування складом і морфологією поверхні вольфрамвмісних покривів із залізом та/або кобальтом застосуванням різних режимів та параметрів електролізу – постійного та імпульсного струму з варіюванням густини струму, тривалості імпульсу/паузи. Імпульсний електроліз сприяє підвищенню вмісту тугоплавкого компоненту та ефективності електролізу. Електролітичні сплави переважають за мікротвердістю основу зі сталі у 3–4 рази, причому підвищення вмісту вольфраму забезпечує підвищення механічних характеристик, за рахунок утворення інтерметалідів та аморфної структури покривів. За показниками покриви сплавами Co(Fe)-W і Fe-Co-W можуть ефективно використовуватись для зміцнення поверхонь зі сталі та чавуну, а також у ремонтних технологіях для відновлення спрацьованих деталей з наданням поверхні підвищених фізико-механічних властивостей.
электролитические сплавы, импульсный электролиз, вольфрамсодержащие покрытия, морфология поверхности, микротвердость, електролітичні сплави, імпульсний електроліз, вольфрамвмісні покриви, морфологія поверхні, мікротвердість, electrolytic alloys, pulse electrolysis, tungsten-containing coatings, surface morphology, microhardness
электролитические сплавы, импульсный электролиз, вольфрамсодержащие покрытия, морфология поверхности, микротвердость, електролітичні сплави, імпульсний електроліз, вольфрамвмісні покриви, морфологія поверхні, мікротвердість, electrolytic alloys, pulse electrolysis, tungsten-containing coatings, surface morphology, microhardness
| selected citations These citations are derived from selected sources. This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | 0 | |
| popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network. | Average | |
| influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | Average | |
| impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network. | Average |
