Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

The influence of heat treatment on the structure and properties of surface layers produced by nickel and chrome electroplating on aluminium alloy 6060

Jan Waldemar Bieńko

Abstract

Due to its low density, high strength and good corrosion resistance, aluminium alloys are used in many branches of industry, such as, automotive or aerospace. To improve surface properties of these materials, various surface engineering techniques are used. Recently, there has been a growing interest among researchers in the intermetallic phases produced on aluminum alloys. Some of the most frequently studied are phases from the Al-Ni system, which are characterized by good strength properties and high chemical resistance at elevated temperatures. This paper presents the results of the study on the influence of heat treatments on layers produced by nickel and chrome electrochemical plating on aluminium alloy 6060 on their structure and properties. The layers produced with different times of heat treatment were analyzed on the basis of nickel coatings of various thicknesses (2 and 4m). In order to examine the structure of produced layers and coatings, microscopic observations were carried out using a light and SEM microscopes. EDS detector was used to investigate their chemical composition. Microhardness, adhesion and wear resistance of the produced layers were also tested. On the basis of the conducted research it was found that: • for the applied heat treatment parameters, it is possible to create Al3Ni2 and Al3Ni2 intermetallic phases, however, no layers containing chromium were formed, • the thickness of the chromium coating applied was too small to observe its influence on the properties of the tested samples, • the majority of the heat treatments applied did not lead to an increase of wear resistance of the tested alloy, except for 90 minutes heating of the sample with the nickel coating of 2m thickness.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Jan Waldemar Bieńko (FMSE) Jan Waldemar Bieńko,, Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Title in Polish
Wpływ obróbek cieplnych na strukturę i właściwości warstw powierzchniowych wytworzonych w procesach niklowania i chromowania elektrochemicznego na stopie aluminium 6060
Supervisor
Krzysztof Kulikowski (FMSE/DSE) Krzysztof Kulikowski,, Division of Surface Engineering (FMSE/DSE)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Certifying unit
Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Affiliation unit
Division of Surface Engineering (FMSE/DSE)
Study subject / specialization
, Inżynieria Materiałowa
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
14-02-2019
Issue date (year)
2019
Internal identifier
IM-D.002372
Reviewers
Krzysztof Kulikowski (FMSE/DSE) Krzysztof Kulikowski,, Division of Surface Engineering (FMSE/DSE)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE) Jerzy Robert Sobiecki (FMSE/DSE) Jerzy Robert Sobiecki,, Division of Surface Engineering (FMSE/DSE)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Keywords in Polish
aluminium 6060, fazy międzymetaliczne, aluminidki niklu, powłoki niklu i chromu
Keywords in English
aluminium 6060, intermetallic phases, nickel aluminides, nickel and chromium coatings
Abstract in Polish
W związku z niską gęstością, korzystnymi właściwościami wytrzymałościowymi i dobrą odpornością korozyjną, stopy aluminium znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu takich, jak np. motoryzacja, lotnictwo czy kosmonautyka. Do poprawienia właściwości powierzchniowych tych materiałów stosowane są różne techniki inżynierii powierzchni. W ostatnim czasie coraz większym zainteresowaniem badaczy cieszą się fazy międzymetaliczne wytwarzane na stopach aluminium. Jednymi z najczęściej badanych są fazy z układu Al-Ni, które cechują się dobrymi właściwościami wytrzymałościowymi i wysoką odpornością chemiczną w podwyższonych temperaturach. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badania wpływu obróbek cieplnych warstw wytworzonych w procesach niklowania i chromowania elektrochemicznego na stopie aluminium 6060 na ich strukturę i właściwości. Analizowane były warstwy wytworzone przy różnych czasach wygrzewania, na podstawie powłok niklu o różnych grubościach (2 i 4m). W celu zbadania struktury wytworzonych warstw i powłok przeprowadzono obserwacje mikroskopowe z wykorzystaniem mikroskopu optycznego oraz SEM, zaś do zbadania ich składu chemicznego użyto detektora EDS. Zbadano również mikrotwardość, przyczepność i odporność na zużycie przez tarcie wytworzonych warstw. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że: • dla zastosowanych parametrów obróbki cieplnej, możliwe jest wytworzenie faz międzymetalicznych typu Al3Ni oraz Al3Ni2, nie tworzą się jednak żadne warstwy zawierające chrom, • zastosowana grubość powłoki chromu była zbyt mała by zaobserwować jej wpływ na właściwości badanych próbek, • większość stosowanych obróbek cieplnych nie doprowadziła do zwiększenia odporności na zużycie przez tarcie badanego stopu, z wyjątkiem wygrzewania przez 90 minut próbki z powłoką niklu o grubości 2m.
File
  • File: 1
    inż._wersjaostatnia.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 30767

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT3550b68122f7463fb2ad8c3b9d2e5571/
URN
urn:pw-repo:WUT3550b68122f7463fb2ad8c3b9d2e5571

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page