Effect of Current Density on the Crystal Structure of Ni-W Alloys Prepared by Electrodeposition

Ni-W 합금도금의 결정구조에 미치는 전류밀도의 영향

  • 김원백 (한국자원연구소 자원활용.소재연구부) ;
  • 이철경 (한국자원연구소 자원활용.소재연구부) ;
  • 이재천 (한국자원연구소 자원활용.소재연구부) ;
  • 서창열 (한국자원연구소 자원활용.소재연구부)
  • Published : 1998.10.01

Abstract

Ni-W alloys containing 10 to 50wt% W were prepared by electrodeposition. Tungsten content in the alloy increased with current density. X-ray diffraction analysis revealed that the alloy was crystalline phase when deposited at current densities lower than 50mA/${cm}^2$. Their crystal structure transformed to amorphous at higher current densities. In terms of tungsten content, the crystal -+ amorphous transition occurred at 40-46wt% which was identified by the 3 fold increase in the width of a diffraction peak. The lattice parameter of crystalline phase increased with W upto 40wt% which is higher than the solubility limit of W (about 30wt%) in Ni. Therefore, the alloys are considered to be Ni solid solution supersaturated with W. The amorphous Ni-W alloys were recrystallized by annealing them at temperatures over $400^{\circ}C$. This was evidenced by the appearance a strong [ 11 11 annealing texture. The supersaturated W was precipitated during the annealing at over $800^{\circ}C$. The current-density dependence of W content and crystallinity was utilized to produce alternating layers of crystalline (30wt% W) and amorphous (50wt%) phases which may exhibit unique mechanical and corrosion properties.

10-50wt% 범위의 W을 함유하는 Ni-W 합금을 전기도금에 의해 제조하였다. 합금 중의 W 량은 전류밀도가 증가함에 따라 증가하였다. 전류밀도가 50mA/${cm}^2$이하인 경우 Ni-W합금은 미세한 결정립을 갖는 Ni의 고용체이었으며, 전류밀도가 50mA/${cm}^2$이상인 경우 비정질상으로 변화하였다. 이들의 결정질$\longrightarrow$비정질 천이는 W량이 40-46wt%인 구간에서 일어났으며 반각폭이 3배이상으로 증가하였다. 결정질 합금의 격자상수는 평형상태도 상의 W의 고용한계(약 30wt%)를 초과하는 40wt%까지 연속적으로 증가하는 것으로 나타나 Ni이 W을 과고용하고 있는 상태인 것으로 밝혀졌다. 비정질 Ni-W 합금은 $400^{\circ}C$이상의 온도에서 열처리하면 강한 [111]방향성을 가지며 재결정하였으며, $800^{\circ}C$이상의 온도에서는 과고용된 W이 석출하였다. 합금조성 및 결정구조의 전류밀도 의존성을 이용하여 Ni-30%W과 Ni-50%W 합금층이 반복되는 결정질/비정질의 다층도금을 제조하였다.

Keywords

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