Electrodeposition of high P nickel alloys for antiwear application

This thesis presents the electrodeposition of high P Nickel alloys for anti-wear applications. The aim of the experiments is to investigate the effect of Pulse Plating parameters on the deposit properties. Duty Cycle and Frequency of the square wave of the current are the influencing factors that have been varied along the experimental part. Nanoparticles of Boron Carbide (B4C) 500nm are used for codeposition to reinforce the material and gain a greater wear and corrosion resistance properties. Different characterization methods are employed to the samples in order to examine the characteristic of Nickel Phosphorus-Boron Carbide (NiP-B4C) composite coating. Section Optical Microscopy is used to identify the thickness and structure of the coating of the samples. Section hardness nanoindentation (Vickers hardness) is performed in order to understand mechanical properties of the sample. In order to determine the microstructure obtained during electrodeposition and to evaluate the effect of annealing, XRD analysis is reported. At the end, based on grow rate of deposition and particles incorporation, the best parameters are suggested.

In questo lavoro si presenta l’elettrodeposizione di leghe nichel-fosforo ad alto contenuto di fosforo per applicazioni antierosive. Lo scopo del lavoro è quello di investigare l’effetto dei parametri di deposizione a corrente pulsata sulle proprietà del deposito. I fattori che sono stati variati durante gli esperimenti sono il ciclo di funzionamento (Duty Cycle) e la frequenza dell’onda quadra di corrente. Nanoparticelle di carburo di boro (B4C) con diametro di 500 nm sono state usate per codeposizione per rinforzare il materiale e incrementare le proprietà anticorrosive e antierosive. Differenti metodi di caratterizzazione sono stati usati per valutare i depositi compositi di nichel fosforo-carburo di boro. La microscopia ottica in sezione è stata usata per valutare lo spessore e la struttura dei depositi. La microdurezza (Vickers) in sezione è stata usata per valutare le proprietà meccaniche del campione. Per determinare la microstruttura ottenuta durante l’elettrodeposizione e valutare l’effetto della ricottura è stata usata l’analisi XRD. Infine, basandosi su velocità di crescita del deposito e quantità di particelle incorporata, vengono suggeriti i parametri migliori.