Nanotimanttilujitetun kolmiarvoisen kromipinnoitteen tribologiset ominaisuudet

Abstract

Tämän opinnäytetyön aiheena oli tutkia detonaatiomenetelmällä valmistettujen nanotimanttipartikkeleiden vaikutusta kolmiarvoisesta kromikylvystä sähkösaostetun pinnoitteen tribologisiin ominaisuuksiin. Tutkimustyön tueksi suunniteltiin ja rakennettiin elektrolyyttinen pinnoituslinjasto Savonia-ammattikorkeakoulun materiaalitekniikan laboratorion tiloihin.

Työssä on tutkittu nanotimanttidispersiopinnoitteiden kulumiskestävyyttä, mikrokovuutta sekä kitkaominaisuuksia ja verrattu tuloksia aikaisemmista tutkimuksista saatuihin tietoihin. Mittausmenetelminä pinnoitteen karakterisoinnissa on käytetty Vickersin kovuuskoetta sekä Pin-On-Disk -tappikulutuskoetta. Työssä esitellään elektrolyysipinnoituksessa noudatettavat menetelmät, ohjeistetaan pinnoitusparametrien valintaan ja pinnoitepaksuuden määrityksessä käytettäviin laskentamenetelmiin.

Opinnäytetyössä tehtiin arvio nanotimanttipartikkelien soveltuvuudesta teolliseen elektrolyysipinnoitukseen. Arviossa huomioidaan nanotimanttipartikkelien soveltamisessa esiintyvät haasteet, jotka liittyvät ratkaisemattomiin teknisiin menetelmiin sekä taloudellisuuteen.

The aim of this final year project was to study the effect of nanodiamond particles on chrome coatings deposited from trivalent chrome electrolyte. To support this study, small scale plating facilities capable of producing trivalent chrome coatings were also designed and built during the project in the premises of Savonia University of Applied Sciences.

Tribological properties including wear resistance and microhardness of the coating were studied and the results were compared with scientific data gained in previous studies. The work introduces the methods that need to be observed during electrodeposition and instructs to choose proper process parameters.

As a result of this final year project there was an assessment of feasibility of detonation nanodiamond particles to be used in industrial plating processes regarding technological and economic aspects.