EA041389B1 - METHODS FOR PRODUCING MULTILAYER COATINGS ON WORKPIECES AND THE PRODUCTS MADE BY THEM - Google Patents

METHODS FOR PRODUCING MULTILAYER COATINGS ON WORKPIECES AND THE PRODUCTS MADE BY THEM Download PDF

Info

Publication number
EA041389B1
EA041389B1 EA201990655 EA041389B1 EA 041389 B1 EA041389 B1 EA 041389B1 EA 201990655 EA201990655 EA 201990655 EA 041389 B1 EA041389 B1 EA 041389B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
layer
substrates
drum
thickness
plating
Prior art date
Application number
EA201990655
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ричард Джеймс Морган
Гохуа ЛИ
Кристина Энн Ломасни
Original Assignee
Модьюметал, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Модьюметал, Инк. filed Critical Модьюметал, Инк.
Publication of EA041389B1 publication Critical patent/EA041389B1/en

Links

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение в общем относится к созданию многослойных покрытий на заготовках с использованием способов гальваностегии, таких как барабанная металлизация, металлизация в вибрационной корзине, металлизация в качающейся емкости, или другие бесподвесочные способы, которые предусматривают перемещение металлизируемых заготовок в контейнерном устройстве, а также к изделиям, выполненным такими способами. Варианты осуществления таких способов включают модуляцию массопереноса для создания модулированных по составу покрытий.The present invention generally relates to the creation of multilayer coatings on blanks using electroplating methods such as drum plating, vibrating basket plating, oscillating vessel plating, or other non-suspension methods that involve moving the plating blanks in a container device, as well as to products, done in such ways. Embodiments of such methods include mass transfer modulation to create compositionally modulated coatings.

Предпосылки изобретенияBackground of the invention

Электроосаждение рассматривается как недорогой способ формирования плотного покрытия или плакировки на разнообразных электропроводящих материалах, в том числе металлах, сплавах, проводящих полимерах и т.п. Электроосаждение также успешно применялось для осаждения наноламинатных покрытий на непроводящие материалы, такие как непроводящие полимеры, введением подходящих материалов в непроводящий полимер для придания ему достаточной проводимости или обработкой поверхности, чтобы сделать ее проводящей, например осаждением методом химического восстановления никеля, меди, серебра, кадмия и т.д., в разнообразных технических применениях. Электроосаждение также было продемонстрировано как эффективное средство получения многослойных и наноламинатных покрытий, плакировок, материалов и изделий, в которых отдельные слои ламината могут варьировать по составу металла, керамики, металлоорганической композиции и/или характеристикам микроструктуры.Electroplating is regarded as an inexpensive way to form a dense coating or cladding on a variety of electrically conductive materials, including metals, alloys, conductive polymers, and the like. Electroplating has also been successfully used to deposit nanolaminate coatings on non-conductive materials such as non-conductive polymers by incorporating suitable materials into the non-conductive polymer to render it sufficiently conductive, or by treating the surface to make it conductive, such as electroless plating of nickel, copper, silver, cadmium, and etc., in a variety of technical applications. Electroplating has also been shown to be an effective means of producing multi-layer and nanolaminate coatings, claddings, materials and products, in which individual laminate layers can vary in metal, ceramic, organometallic composition and/or microstructure characteristics.

Хотя способы электроосаждения известны, в данной области остается потребность в способах электроосаждения многослойных покрытий на заготовках, нанесение которых экономически невыгодно или конструктивно непригодно при известных способах металлизации на подвесках или рейках. Настоящее изобретение обеспечивает это и связанные с ним преимущества.While electrodeposition techniques are known, there remains a need in the art for methods of electrodepositing multilayer coatings on preforms that are not economically viable or structurally unsuitable with known suspension or rail plating techniques. The present invention provides this and the advantages associated with it.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Настоящее изобретение предлагает, помимо прочего, способы металлизации партии заготовок с использованием бесподвесочных систем, таких как металлизация в барабане и вибрационной корзине, для создания на них многослойных (в том числе нанослойных, так называемых наноламинатных) покрытий и изделия, изготовленные такими способами.The present invention provides, among other things, methods for plating a batch of preforms using suspensionless systems, such as plating in a drum and a vibrating basket, to create multilayer (including nanolayer, so-called nanolaminate) coatings on them and products made by such methods.

В вариантах осуществления настоящее изобретение предлагает способ получения множества изделий гальваностегией партии заготовок, включающий приведение по меньшей мере части партии заготовок в контакт с ванной электроосаждения в контакте по меньшей мере с частью контейнерного устройства, причем ванна электроосаждения содержит по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые материалы; перемещение части партии заготовок приведением в движение контейнерного устройства в заданном режиме движения; электроосаждение первого идентифицируемого слоя по меньшей мере на часть заготовок в партии подведением первого электрического тока в течение первого количества времени по меньшей мере через два катодных контакта, которые создают по меньшей мере прерывистый электрический контакт с частью партии заготовок, причем первый идентифицируемый слой содержит по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые материалы; и электроосаждение второго идентифицируемого слоя на часть заготовок в партии подведением второго электрического тока в течение второго количества времени через катодные контакты, причем второй идентифицируемый слой содержит по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые материалы, а состав, размер зерен, структура или толщина или их сочетание второго идентифицируемого слоя отличаются от таковых у первого идентифицируемого слоя.In embodiments, the present invention provides a method for producing a plurality of products by electroplating a batch of blanks, comprising bringing at least a portion of the batch of blanks into contact with an electrodeposition bath in contact with at least a portion of a container device, the electrodeposition bath comprising at least first and second electrodepositable materials; moving part of the batch of blanks by driving the container device in a given mode of movement; electrodeposition of the first identifiable layer onto at least a portion of the preforms in the batch by applying a first electrical current for a first amount of time through at least two cathode contacts that create at least intermittent electrical contact with a portion of the batch of preforms, the first identifiable layer comprising at least first and second electrodepositable materials; and electrodeposition of the second identifiable layer on a portion of the blanks in the batch by applying a second electric current for a second amount of time through the cathode contacts, the second identifiable layer containing at least the first and second electrodepositable materials, and the composition, grain size, structure or thickness or combination thereof of the second identifiable layer are different from those of the first identifiable layer.

В дополнительных вариантах осуществления настоящее изобретение предлагает способ формирования множества изделий формированием наноламинатного покрытия на множестве заготовок, включающий приведение по меньшей мере части множества заготовок в контакт с ванной электроосаждения в контакте с внутренним объемом барабана, причем ванна электроосаждения содержит по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые материалы, при этом заготовки, каждая независимо, имеют самый длинный размер, а барабан имеет длину и радиус; вращение барабана; электроосаждение первого идентифицируемого слоя по меньшей мере на часть множества заготовок подведением первого электрического тока в течение первого количества времени по меньшей мере через два катода с размещенными внутри внутреннего объема барабана концами, отделенными друг от друга расстоянием, причем первый идентифицируемый слой содержит по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые материалы; и электроосаждение второго идентифицируемого слоя на часть множества заготовок подведением второго электрического тока в течение второго количества времени через упомянутые по меньшей мере два катода, причем второй идентифицируемый слой содержит по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые материалы, при этом по меньшей мере одно из состава, размера зерен, структуры и толщины или их сочетаний второго идентифицируемого слоя отличается от таковых у первого идентифицируемого слоя.In additional embodiments, the present invention provides a method for forming a plurality of articles by forming a nanolaminate coating on a plurality of blanks, comprising bringing at least a portion of the plurality of blanks into contact with an electrodeposition bath in contact with the interior of the drum, the electrodeposition bath comprising at least first and second electrodepositable materials. , while the blanks, each independently, have the longest dimension, and the drum has a length and a radius; drum rotation; electrodeposition of the first identifiable layer on at least a part of the plurality of blanks by supplying the first electric current for the first amount of time through at least two cathodes with the ends located inside the internal volume of the drum, separated from each other by a distance, the first identifiable layer contains at least the first and the second electrodeposited materials; and electrodeposition of the second identifiable layer on a part of the plurality of blanks by applying a second electric current for a second amount of time through said at least two cathodes, wherein the second identifiable layer contains at least the first and second electrodepositable materials, wherein at least one of the composition, size grains, structure and thickness, or combinations thereof, of the second identifiable layer differs from those of the first identifiable layer.

В других дополнительных вариантах осуществления настоящее изобретение предлагает изделие, изготовленное по способу по изобретению. В других вариантах осуществления настоящее изобретение предлагает изделие, включающее наноламинатное покрытие, причем наноламинатное покрытие содерIn other additional embodiments, the implementation of the present invention provides an article made according to the method according to the invention. In other embodiments, the present invention provides an article of manufacture comprising a nanolaminate coating, wherein the nanolaminate coating contains

- 1 041389 жит первый идентифицируемый слой, имеющий толщину в диапазоне от примерно 150 до примерно 20000 нм, в одном или более местах на изделии, причем первый идентифицируемый слой содержит по меньшей мере первый и второй компоненты, причем первый идентифицируемый слой имеет первый состав, первый размер зерен и первую зеренную структуру; второй идентифицируемый слой, имеющий толщину в диапазоне от примерно 150 до примерно 20000 нм, в одном или более местах на изделии, причем второй идентифицируемый слой содержит первый и второй компоненты, причем второй идентифицируемый слой имеет второй состав, второй размер зерен и вторую зеренную структуру, при этом по меньшей мере одно из второго состава, второго размера зерен и второй зеренной структуры или их сочетаний отличается от первого состава, первого размер зерен и первой зеренной структуры; и одну или более неоднородностей, характеризуемых направленной внутрь деформацией первого и второго идентифицируемых слоев в сторону поверхности подложки.- 1 041389 lives the first identifiable layer having a thickness in the range from about 150 to about 20000 nm, in one or more places on the product, and the first identifiable layer contains at least the first and second components, and the first identifiable layer has the first composition, the first grain size and first grain structure; a second identifiable layer having a thickness in the range of about 150 to about 20,000 nm at one or more locations on the article, the second identifiable layer having first and second components, the second identifiable layer having a second composition, a second grain size, and a second grain structure, wherein at least one of the second composition, the second grain size and the second grain structure or combinations thereof differs from the first composition, the first grain size and the first grain structure; and one or more inhomogeneities characterized by an inwardly directed deformation of the first and second identifiable layers towards the surface of the substrate.

Варианты осуществления приведенных здесь способов включают металлизацию партии заготовок для получения идентифицируемых слоев наноламинатного покрытия на множестве заготовок в партии. Например, некоторые варианты осуществления включают по меньшей мере первый и второй идентифицируемые слои. Представленные здесь варианты осуществления включают партию заготовок, имеющих идентифицируемые слои наноламинатного покрытия на множестве заготовок в партии.Embodiments of the methods provided herein include plating a batch of preforms to produce identifiable nanolaminate coating layers on a plurality of preforms in the batch. For example, some embodiments include at least first and second identifiable layers. The embodiments presented herein include a batch of preforms having identifiable nanolaminate coating layers on a plurality of preforms in the batch.

Варианты осуществления описанных здесь бесподвесочных способов предусматривают модулированные по массопереносу процессы нанесения наноламинатных покрытий. В таких процессах составы сплавов в индивидуальных слоях наноламинатного покрытия можно варьировать путем модуляции частоты электрохимического осаждения между различными плотностями тока. В вариантах осуществления плотности тока и другие параметры осаждения согласуются с параметрами конкретного применяемого способа металлизации для того, чтобы добиться модуляции состава наноламинатных слоев, имеющих желательные свойства.Embodiments of the suspensionless methods described herein involve mass transfer modulated nanolaminate coating processes. In such processes, the compositions of the alloys in the individual layers of the nanolaminate coating can be varied by modulating the electrochemical deposition frequency between different current densities. In embodiments, current densities and other deposition parameters are matched to those of the particular plating method employed in order to achieve modulation of the composition of the nanolaminate layers having the desired properties.

В вариантах осуществления слои содержат один, два, три, четыре или более элементов, независимо выбранных из группы, состоящей из Ag, Al, Au, B, Be, C, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, In, Ir, Mg, Mn, Mo, Nb, Nd, Ni, P, Pd, Pt, Re, Rh, Sb, Si, Sn, Pb, Ta, Ti, W, V, Zn и Zr, причем каждый из независимо выбранных металлов присутствует в количествах свыше 0,1 мас.%. В дополнительных вариантах осуществления каждый из независимо выбранных металлов присутствует в количествах более 0,05, 0,01, 0,005 или 0,001 мас.%. В пределы таких вариантов осуществления этого изобретения входят слои покрытия, содержащие разнообразные элементы, в том числе Ni, Zn, Co, Al и Fe. В пределы таких вариантов осуществления входят коррозионностойкие покрытия, содержащие Zn и Ni, где никель составляет от 11 до 17% по массе, а остальной массовый процент покрытия, т.е. остальное, содержит Zn.In embodiments, the layers contain one, two, three, four or more elements independently selected from the group consisting of Ag, Al, Au, B, Be, C, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, In, Ir, Mg , Mn, Mo, Nb, Nd, Ni, P, Pd, Pt, Re, Rh, Sb, Si, Sn, Pb, Ta, Ti, W, V, Zn, and Zr, each of the independently selected metals being present in amounts over 0.1 wt.%. In additional embodiments, each of the independently selected metals is present in amounts greater than 0.05, 0.01, 0.005, or 0.001% by weight. Within the scope of such embodiments of this invention are coating layers containing a variety of elements including Ni, Zn, Co, Al, and Fe. Within the scope of such embodiments are corrosion resistant coatings containing Zn and Ni, where nickel is from 11 to 17% by weight, and the remaining weight percentage of the coating, i.e. the rest contains Zn.

В вариантах осуществления первый идентифицируемый слой в многослойных покрытиях во множестве имеет толщину в одном или более местах на изделии, которая составляет по меньшей мере примерно 200 нм. В других вариантах осуществления первый идентифицируемый слой в многослойных покрытиях во множестве имеет толщину в одном или более местах на изделии, которая составляет по меньшей мере примерно 250 нм. В дополнительных вариантах осуществления первый идентифицируемый слой в многослойных покрытиях во множестве имеет толщину в одном или более местах на изделии, которая составляет до 1 мкм. В других дополнительных вариантах осуществления первый идентифицируемый слой в многослойных покрытиях во множестве имеет толщину в одном или более местах на изделии, которая составляет более 1 мкм.In embodiments, the first identifiable layer in the multilayer coatings in the plurality has a thickness at one or more locations on the article that is at least about 200 nm. In other embodiments, the first identifiable layer in the multilayer coatings in the plurality has a thickness at one or more locations on the article that is at least about 250 nm. In additional embodiments, the implementation of the first identifiable layer in the multilayer coatings in the set has a thickness in one or more places on the product, which is up to 1 micron. In other additional embodiments, the implementation of the first identifiable layer in the multilayer coatings in the set has a thickness in one or more places on the product, which is greater than 1 micron.

В вариантах осуществления второй идентифицируемый слой подобным же образом также имеет толщину по меньшей мере примерно 200 нм в одном или более местах на изделии. В других вариантах осуществления второй идентифицируемый слой в многослойных покрытиях во множестве составляет примерно 250 нм в одном или более местах на изделии. Например, второй слой имеет толщину от примерно 200 до примерно 400 нм в одном или более местах на изделии.In embodiments, the second identifiable layer likewise also has a thickness of at least about 200 nm at one or more locations on the article. In other embodiments, the implementation of the second identifiable layer in the multilayer coatings in the set is about 250 nm in one or more places on the product. For example, the second layer has a thickness of from about 200 to about 400 nm at one or more locations on the article.

В вариантах осуществления в одном или более местах на изделии второй идентифицируемый слой имеет практически такую же толщину, как и первый слой, или является более тонким, чем первый слой. В других вариантах осуществления в одном или более местах на изделии второй слой является более толстым, чем первый слой. Например, первый слой может иметь толщину в диапазоне от примерно 200 до примерно 400 нм, а второй слой может иметь толщину в диапазоне от примерно 600 до примерно 1000 нм. В других вариантах осуществления в одном или более местах на изделии второй слой является значительно более тонким, чем первый слой. Например, второй слой может иметь толщину в диапазоне от примерно 200 до примерно 400 нм в одном или более местах на изделии, а первый слой может иметь большую толщину, чем примерно 600 нм, в одном или более местах на изделии. В некоторых таких вариантах осуществления первый слой имеет толщину в диапазоне от примерно 600 до примерно 1000 нм (или более) в одном или более местах на изделии. В вариантах осуществления толщина измеряется для целей сравнения на безрезьбовой поверхности.In embodiments, at one or more locations on the article, the second identifiable layer is substantially the same thickness as, or thinner than, the first layer. In other embodiments, at one or more locations on the product, the second layer is thicker than the first layer. For example, the first layer may have a thickness in the range of about 200 to about 400 nm, and the second layer may have a thickness in the range of about 600 to about 1000 nm. In other embodiments, at one or more locations on the article, the second layer is significantly thinner than the first layer. For example, the second layer may have a thickness in the range of about 200 nm to about 400 nm at one or more locations on the article, and the first layer may have a thickness greater than about 600 nm at one or more locations on the article. In some such embodiments, the first layer has a thickness in the range of about 600 to about 1000 nm (or more) at one or more locations on the article. In embodiments, the thickness is measured for comparison purposes on a threadless surface.

В вариантах осуществления изделия с наноламинатными покрытиями во множестве имеют коррозионностойкие покрытия. В вариантах осуществления наноламинатные покрытия обеспечивают по меньшей мере от 1000 до свыше 15000 ч до появления первой красной ржавчины, когда испытываются в условиях соляного тумана по стандарту ASTM-B-117-11.In embodiments, nanolaminate-coated articles have a plurality of corrosion-resistant coatings. In embodiments, nanolaminate coatings provide at least 1,000 to over 15,000 hours before first red rust appears when tested under ASTM-B-117-11 salt spray conditions.

- 2 041389- 2 041389

Многослойные покрытия, предусмотренные этим изобретением, и, в частности, предусмотренные этим изобретением нанослойные металлы представляют интерес для самых разнообразных назначений, включая конструкционные, термические и коррозионностойкие применения благодаря их уникальным свойствам вязкости разрушения, усталостной прочности, термостойкости, износостойкости, сопротивления истиранию и химическим свойствам. Способы получения таких наноламинатных покрытий описываемыми здесь методами изготовления и изделия с многослойными (например, наноламинатными) покрытиями, полученные приведенными здесь способами, представляют интерес благодаря возможности их изготовления с невысокими затратами и впечатляющим характеристикам материалов. А значит, электроосаждение описываемыми здесь способами представляет собой эффективное средство получения многослойных (например, наноламинатных) материалов и покрытий, в которых идентифицируемые, индивидуальные слои ламината могут варьироваться по составу (например, концентрации металлов в сплаве и т.д.) или структуре (например, микроструктуре, морфологии, толщине слоев, плотности слоев и т.д.) осажденных компонентов. В дополнение, изготовленные наноламинатные покрытия могут иметь воспроизводимые длины волн, которые могут быть практически непрерывными на протяжении участков поверхности заготовки. В некоторых вариантах осуществления покрытие представляет собой плакировку.The multilayer coatings of this invention, and in particular the nanolayer metals of this invention, are of interest for a wide variety of applications including structural, thermal, and corrosion resistant applications due to their unique properties of fracture toughness, fatigue strength, heat resistance, wear resistance, abrasion resistance, and chemical properties. . Methods for producing such nanolaminate coatings by the fabrication methods described here, and multilayer (eg, nanolaminate) coated articles produced by the methods described here, are of interest due to their low cost fabrication and impressive material properties. Therefore, electrodeposition by the methods described here is an effective means of obtaining multilayer (for example, nanolaminate) materials and coatings in which identifiable, individual laminate layers can vary in composition (for example, the concentration of metals in the alloy, etc.) or structure (for example , microstructure, morphology, layer thickness, layer density, etc.) of the deposited components. In addition, the fabricated nanolaminate coatings can have reproducible wavelengths that can be substantially continuous over portions of the workpiece surface. In some embodiments, the implementation of the coating is a cladding.

Краткое описание некоторых видов на чертежахBrief description of some views in the drawings

Фиг. 1A-1E иллюстрируют примеры некоторых из разных заготовок, которые могут быть покрыты (например, металлизированы в барабане), как здесь описано, и показывают различные поверхности, где покрытия могут быть нанесены и измерены.Fig. 1A-1E illustrate examples of some of the different preforms that can be coated (eg, roll plated) as described herein and show the various surfaces where coatings can be applied and measured.

Фиг. 2A-2C представляют собой полученные в сканирующем электронном микроскопе изображения сечения наноламинатных покрытий в соответствии с вариантами осуществления этого изобретения.Fig. 2A-2C are scanning electron microscope cross-sectional images of nanolaminate coatings in accordance with embodiments of this invention.

Фиг. 3A и 3B представляют собой схематические иллюстрации одного варианта осуществления конфигурации барабанной металлизации, которая может быть использована для создания наноламинатных покрытий, как описано здесь.Fig. 3A and 3B are schematic illustrations of one embodiment of a drum plating configuration that can be used to create nanolaminate coatings as described herein.

Фиг. 4 иллюстрирует область наблюдения в эксперименте с перемешиванием, описанном в Примере 4.Fig. 4 illustrates the region of interest in the stirring experiment described in Example 4.

Фиг. 5 иллюстрирует конфигурацию барабана для экспериментального определения дрожания, как описано здесь и в Примере 5.Fig. 5 illustrates the drum configuration for experimental jitter determination as described here and in Example 5.

Фиг. 6 представляет собой график среднего тока, измеренного во времени в ходе эксперимента с дрожанием, как описано здесь в Примере 5.Fig. 6 is a plot of the average current measured over time during the jitter experiment as described here in Example 5.

Фиг. 7 представляет график среднего тока, измеренного для различных комбинаций параметров барабанной металлизации, как описано в Примере 5.Fig. 7 is a graph of the average current measured for various combinations of drum plating parameters as described in Example 5.

Фиг. 8 показывает гайки и шайбы, в которых отношение концентрации цинка к концентрации никеля варьирует в соседних слоях, полученных с использованием ванны, содержащей соли цинка и никеля, как описано в Примере 6.Fig. 8 shows nuts and washers in which the ratio of zinc to nickel concentration varies in adjacent layers obtained using a bath containing zinc and nickel salts as described in Example 6.

Подробное описаниеDetailed description

Это изобретение относится к нанесению покрытий на партию заготовок посредством применения способов бесподвесочной металлизации, таких как барабанная металлизация, вибрационная металлизация или другие способы металлизации, в которых на заготовках создаются многослойные покрытия. Такие способы могут быть полезными, например, для металлизации некоторого количества мелких заготовок, которые может быть затруднительно или слишком дорого в плане трудозатрат покрывать на подвеске. Описываемые здесь варианты осуществления также предусматривают модулируемые по массопереносу процессы, в которых состав слоев ламината модулируют за счет вариаций плотности тока, других технологических параметров в процессе металлизации, или и того, и другого.This invention relates to the application of coatings to a batch of preforms by using non-suspension plating methods such as drum plating, vibratory plating, or other plating methods in which multilayer coatings are applied to the preforms. Such methods may be useful, for example, for plating a number of small workpieces that may be difficult or too labor-intensive to plate on a hanger. The embodiments described herein also provide for mass transfer modulated processes in which the composition of the laminate layers is modulated by variations in current density, other process parameters during the plating process, or both.

Перед более подробным изложением этого изобретения для лучшего его понимания может быть полезным привести определения некоторых применяемых здесь терминов. Дополнительные определения излагаются на протяжении этого описания.Before describing this invention in more detail, for a better understanding, it may be helpful to define some of the terms used herein. Additional definitions are set forth throughout this description.

Электроосаждение или электроосажденный подразумевает процесс или полученный продукт соответственно, в котором применяется электролиз для осаждения покрытия на заготовку. Другими словами, заготовку приводят в контакт с раствором электролита (например, частично погружают или полностью погружают в него), содержащим один или более ионов (например, металла, керамики, и т.д.), в то время как через заготовку и раствор электролита пропускают электрический ток, приводящий к осаждению тонкого покрытия на поверхности заготовки.Electroplating or electrodeposited refers to a process or product, respectively, in which electrolysis is used to deposit a coating on a workpiece. In other words, the workpiece is brought into contact with (e.g., partially immersed or completely immersed in) an electrolyte solution containing one or more ions (e.g., metal, ceramic, etc.), while the workpiece and the electrolyte solution pass an electric current, leading to the deposition of a thin coating on the surface of the workpiece.

Для целей этого изобретения покрытия включают тонкие слои, которые нанесены электроосаждением на поверхность заготовки. Поэтому используемые здесь покрытия включают плакировки, которые составлены из последовательности тонких электроосажденных слоев на поверхности оправки, причем оправку удаляют после формирования электроосажденных слоев. Плакировки после формирования обычно прикрепляют к другому изделию в качестве защитного слоя.For the purposes of this invention, coatings include thin layers that are electrodeposited onto the surface of a workpiece. Therefore, the coatings used herein include claddings that are composed of a succession of thin electrodeposited layers on the surface of the mandrel, the mandrel being removed after the formation of the electrodeposited layers. The claddings, once formed, are usually attached to another product as a protective layer.

Для целей этого изобретения термин многослойный или ламинатный относится к материалам (например, покрытиям), которые содержат два или более слоя. Наноламинатные покрытия в смысле этого изобретения представляют собой покрытия, содержащие два или более слоя, в которых каждый изFor the purposes of this invention, the term multi-layer or laminate refers to materials (eg, coatings) that contain two or more layers. Nanolaminate coatings in the sense of this invention are coatings containing two or more layers, in which each of

- 3 041389 индивидуальных слоев имеет толщину менее 10000 нм (т.е. 10 мкм). Другими словами, термин наноламинатный в наноламинатных покрытиях в этом описании изобретения относится к толщине слоев в покрытии, а не ко всей толщине покрытия, состоящего из индивидуальных слоев. Описываемые здесь процессы в особенности пригодны для создания наноламинатных покрытий, однако они несомненно могут быть использованы также для изготовления изделий, в которых индивидуальные слои являются более толстыми, чем 10 мкм.- 3 041389 individual layers have a thickness of less than 10,000 nm (ie 10 μm). In other words, the term nanolaminate in nanolaminate coatings in this specification refers to the thickness of the layers in the coating and not to the entire thickness of the coating consisting of individual layers. The processes described here are particularly suitable for creating nanolaminate coatings, but they can certainly be used also for the manufacture of products in which the individual layers are thicker than 10 microns.

Термин длина волны имеет отношение к толщине двух соседних слоев, которые сформированы в едином цикле осаждения в тех вариантах осуществления, где плотность тока представляет собой периодическую функцию.The term wavelength refers to the thickness of two adjacent layers that are formed in a single deposition cycle in those embodiments where the current density is a periodic function.

Выражение периодический слой относится к индивидуальному слою последовательности из двух или более (например, трех или более, или четырех или более) неидентичных слоев (типов электроосажденных слоев), которые многократно наносятся на заготовку. Последовательности неидентичных слоев, которые многократно наносятся, имеют вариации по меньшей мере одного из состава, размера зерен, металлической композиции и/или структуры относительно других типов электроосажденных слоев, которые многократно наносятся в такой последовательности. В некоторых вариантах осуществления последовательности неидентичных слоев осаждают в порядке чередования первого и второго слоев.The term periodic layer refers to an individual layer of a sequence of two or more (eg, three or more, or four or more) non-identical layers (types of electrodeposited layers) that are repeatedly deposited on a workpiece. Sequences of non-identical layers that are repeatedly deposited have variations in at least one of composition, grain size, metal composition and/or structure relative to other types of electrodeposited layers that are repeatedly deposited in such a sequence. In some embodiments, sequences of non-identical layers are deposited in alternating first and second layers.

Полностью плотный обозначает, что электроосажденный материал практически не содержит точечных отверстий, полостей и трещин, которые обнажали бы подложку для воздействия корродирующих агентов (коррозионно-агрессивных веществ), контактирующих с описываемыми здесь покрытиями или плакировками.Fully dense means that the electrodeposited material is substantially free of pinholes, cavities, and cracks that would expose the substrate to corrosive agents (corrosive agents) in contact with the coatings or claddings described herein.

Термин заготовка охватывает любой предмет с поверхностью, на которой электроосаждается покрытие. Заготовки включают подложки, которые представляют собой те объекты, на которые наносится покрытие, и оправки, которые представляют собой подложки, с которых покрытие удаляется после формирования. Заготовки могут быть образованы из проводящего материала (например, металла), образованы из смеси проводящего и непроводящего материалов (например, смеси полимер-металл) или покрыты проводящим материалом (например, непроводящий материал, покрытый металлическим слоем посредством осаждения методом химического восстановления, т.е. неэлектрохимического осаждения).The term workpiece covers any object with a surface on which a coating is electrodeposited. The blanks include substrates, which are those objects that are coated, and mandrels, which are substrates from which the coating is removed after formation. The preforms can be formed from a conductive material (for example, metal), formed from a mixture of conductive and non-conductive materials (for example, a polymer-metal mixture), or coated with a conductive material (for example, a non-conductive material coated with a metal layer by chemical reduction deposition, i.e. . non-electrochemical deposition).

Заготовка, используемая в вариантах осуществления настоящего изобретения, может быть любой подходящей заготовкой. В вариантах осуществления заготовка выполнена из металла или металлического сплава. В некоторых вариантах осуществления заготовка выполнена из стального сплава. В определенных вариантах осуществления стальной сплав включает C и Fe; C, Fe и Мо или C, Fe, Mo и Co. В других вариантах осуществления заготовка выполнена из пластика или полимерного материала. В некоторых вариантах осуществления пластик или полимерный материал включает ариламиды, акриламиды, полибензимидазол (PBI), полиэфиримид, полиэфиркетонкетон (PEKK), полиэфирэфиркетон (PEEK), полиамид, полиимид, полиамидимиды, полифениленоксид (PPO), полистирол (PS), полифениленоксид (PPO) и полистирол (PS), полифталамид (PPA), поливиниловый спирт (PVA), акрилонитрил-бутадиенстирольный сополимер (ABS), поликарбонат (PC), полимолочную кислоту (PLA), PC/ABS, целлюлозное волокно, полифенилсульфон (PPSU), термореактивные полимеры, PBI-PEEK, мочевину, эпоксиды, цианатные сложные эфиры, полиуретаны или любое их сочетание.The blank used in the embodiments of the present invention may be any suitable blank. In embodiments, the workpiece is made of metal or a metal alloy. In some embodiments, the workpiece is made from a steel alloy. In certain embodiments, the implementation of the steel alloy includes C and Fe; C, Fe and Mo or C, Fe, Mo and Co. In other embodiments, the blank is made of plastic or polymeric material. In some embodiments, the plastic or polymer material includes arylamides, acrylamides, polybenzimidazole (PBI), polyetherimide, polyether ketone (PEKK), polyether ether ketone (PEEK), polyamide, polyimide, polyamidimides, polyphenylene oxide (PPO), polystyrene (PS), polyphenylene oxide (PPO) and polystyrene (PS), polyphthalamide (PPA), polyvinyl alcohol (PVA), acrylonitrile butadiene styrene copolymer (ABS), polycarbonate (PC), polylactic acid (PLA), PC/ABS, cellulose fiber, polyphenylsulfone (PPSU), thermoset polymers , PBI-PEEK, urea, epoxides, cyanate esters, polyurethanes, or any combination thereof.

Изделие описывает готовый продукт из заготовки, которая была покрыта описываемым здесь способом. Поэтому изделие представляет собой заготовку с многослойным, наноламинатным или микроламинатным покрытием или плакировкой после того, как была удалена оправка.Product describes a finished product from a preform that has been coated in the manner described here. Therefore, the product is a preform with a multilayer, nanolaminate or microlaminate coating or cladding after the mandrel has been removed.

Приведенные здесь варианты осуществления предусматривают партию металлических изделий, имеющих идентифицируемые слои наноламинатного покрытия на множестве изделий в партии. В таких процессах множество изделий может включать все изделия в партии или же может включать подмножество, выбранное из всех изделий в партии. Другими словами, не все из изделий в партии могут быть снабжены желательным наноламинатным покрытием и/или иметь желательные характеристики одного или более описанных здесь вариантов осуществления. Если менее чем все изделия в партии обладают желательными характеристиками конкретного варианта осуществления, то упоминаемое здесь множество будет включать те изделия в пределах партии, которые определены (после обследования, измерения и/или тестирования, если необходимо) как снабженные наноламинатным покрытием согласно описываемым здесь способам или имеющие описанные здесь желательные характеристики.The embodiments provided herein provide for a batch of metal products having identifiable nanolaminate coating layers on a plurality of products in the batch. In such processes, the set of items may include all of the items in the lot, or may include a subset selected from all of the items in the lot. In other words, not all of the articles in a batch may be provided with the desired nanolaminate coating and/or have the desired characteristics of one or more of the embodiments described herein. If less than all items in a lot have the desired characteristics of a particular embodiment, then the set referred to herein will include those items within the lot that are determined (after examination, measurement, and/or testing, if necessary) to be nanolaminate coated according to the methods described herein, or having the desired characteristics described here.

Используемая здесь аббревиатура ASTM подразумевает (ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA, 19428-2959). Там, где в этом описании делается ссылка на стандарт ASTM, имеющий более чем одну версию, и номер версии не указывается, ссылка должна пониматься как направленная на стандарт ASTM, действительный на момент подачи самого раннего приоритетного документа в патентном семействе.As used herein, the abbreviation ASTM means (ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA, 19428-2959). Where reference is made in this specification to an ASTM standard having more than one version and no version number is given, the reference is to be understood as referring to the ASTM standard in effect at the time of filing of the earliest priority document in the patent family.

Термин примерно имеет значение, типично приписываемое ему специалистом с обычной квалификацией в данной области техники при употреблении в связи с указанным численным значением или диапазоном, т.е. обозначающее несколько большие или несколько меньшие, чем указанные значение или диапазон, в пределах диапазона ±20% от указанного значения; ±19% от указанного значения;The term roughly has the meaning typically assigned to it by one of ordinary skill in the art when used in connection with a stated numerical value or range, i.e. denoting a little more than or a little less than the specified value or range, within the range of ±20% of the specified value; ±19% of the specified value;

- 4 041389 ±18% от указанного значения; ±17% от указанного значения; ±16% от указанного значения;- 4 041389 ±18% of the specified value; ±17% of the specified value; ±16% of the specified value;

±15% от указанного значения; ±14% от указанного значения; ±13% от указанного значения;±15% of the specified value; ±14% of the specified value; ±13% of the specified value;

±12% от указанного значения; ±11% от указанного значения; ±10% от указанного значения;±12% of the specified value; ±11% of the specified value; ±10% of the specified value;

±9% от указанного значения; ±8% от указанного значения; ±7% от указанного значения;±9% of the specified value; ±8% of the specified value; ±7% of the specified value;

±6% от указанного значения; ±5% от указанного значения; ±4% от указанного значения;±6% of the specified value; ±5% of the specified value; ±4% of the specified value;

±3% от указанного значения; ±2% от указанного значения или ±1% от указанного значения.±3% of the specified value; ±2% of the specified value or ±1% of the specified value.

Термин практически имеет значение, обычно приписываемое ему специалистом с обычной квалификацией в данной области техники при употреблении для описания физической характеристики предмета, т.е. указывающее на то, что предмет обладает указанной характеристикой в значительной ме ре, например, в пределах диапазона ±20% от указанной характеристики; ±19% от указанной характеристики; ±18% от указанной характеристики; ±17% от указанной характеристики; ±16% от указанной характеристики; ±15% от указанной характеристики; ±14% от указанной характеристики; ±13% от указанной характеристики; ±12% от указанной характеристики; ±11% от указанной характеристики; ±10% от указанной характеристики; ±9% от указанной характеристики; ±8% от указанной характеристики; ±7% от указанной характеристики; ±6% от указанной характеристики; ±5% от указанной характеристики; ±4% от указанной характеристики; ±3% от указанной характеристики; ±2% от указанной характеристики или ±1% от указанной характеристики. Например, предмет может считаться практически круглым, если лю бые два измерения диаметра предмета находятся в пределах диапазона ±20, ±19; ±18; ±17; ±16; ±15; ±14; ±13; ±12; ±11; ±10; ±9; ±8; ±7; ±6; ±5; ±4; ±3; ±2 или ±1% друг от друга.The term has the practical meaning normally assigned to it by one of ordinary skill in the art when used to describe a physical characteristic of an item, i.e. indicating that the item has a specified characteristic to a significant extent, for example, within a range of ±20% of the specified characteristic; ±19% of the specified characteristic; ±18% of the specified characteristic; ±17% of the specified characteristic; ±16% of the specified characteristic; ±15% of the specified characteristic; ±14% of the specified characteristic; ±13% of the specified characteristic; ±12% of the specified characteristic; ±11% of the specified characteristic; ±10% of the specified characteristic; ±9% of the specified characteristic; ±8% of the specified characteristic; ±7% of the specified characteristic; ±6% of the specified characteristic; ±5% of the specified characteristic; ±4% of the specified characteristic; ±3% of the specified characteristic; ±2% of specification or ±1% of specification. For example, an object may be considered substantially round if any two measurements of the object's diameter are within the range of ±20, ±19; ±18; ±17; ±16; ±15; ±14; ±13; ±12; ±11; ±10; ±9; ±8; ±7; ±6; ±5; ±4; ±3; ±2 or ±1% of each other.

Будучи используемым в связи с объектом сравнения (например, первое покрытие является значительно более толстым, чем второе покрытие), понятие значительно используется как означающее, что разница составляет по меньшей мере ±20% указанной характеристики; ±19% указанной характеристики;When used in connection with the object of comparison (eg, the first coating is significantly thicker than the second coating), the concept is significantly used to mean that the difference is at least ±20% of the specified characteristic; ±19% of the specified characteristic;

±18% указанной характеристики; ±17% указанной характеристики; ±16% указанной характеристики;±18% of the specified characteristic; ±17% of the specified characteristic; ±16% of the specified characteristic;

±15% указанной характеристики; ±14% указанной характеристики; ±13% указанной характеристики;±15% of the specified characteristic; ±14% of the specified characteristic; ±13% of the specified characteristic;

±12% указанной характеристики; ±11% указанной характеристики; ±10% указанной характеристики;±12% of the specified characteristic; ±11% of the specified characteristic; ±10% of the specified characteristic;

±9% указанной характеристики; ±8% указанной характеристики; ±7% указанной характеристики;±9% of the specified characteristic; ±8% of the specified characteristic; ±7% of the specified characteristic;

±6% указанной характеристики; ±5% указанной характеристики; ±4% указанной характеристики;±6% of the specified characteristic; ±5% of the specified characteristic; ±4% of the specified characteristic;

±3% указанной характеристики; ±2% указанной характеристики или ±1% указанной характеристики.±3% of the specified characteristic; ±2% of specification or ±1% of specification.

Термины или понятия, используемые в контексте описания изобретения в единственном числе (особенно в контексте нижеследующей формулы изобретения), должны толковаться как охватывающие и единственное, и множественное число (т.е. один или более), если только здесь не оговорено иное или определенно не отрицается контекстом. Приведенные здесь диапазоны значений предназначены служить в качестве метода сокращения ссылок по отдельности на каждое конкретное значение, попадающее в пределы диапазона. В настоящем описании любой диапазон концентраций, диапазон процентных содержаний, диапазон соотношений или диапазон целых чисел должен пониматься как включающий значение любого целого числа в пределах указанного диапазона и, если это уместно, его долей (таких как одна десятая и одна сотая целого числа), если не оговорено иное. Кроме того, любой указанный здесь численный диапазон, относящийся к любой физической характеристике, такой как размер или толщина, следует понимать как включающий любое целое число в пределах указанного диапазона, если не оговорено иное. Если здесь не оговаривается иное, каждое индивидуальное значение включено в описание, как если бы оно было указано здесь отдельно.Terms or concepts used in the context of the description of the invention in the singular (especially in the context of the following claims) should be construed as covering both the singular and the plural (i.e. one or more), unless otherwise stated here or specifically denied by the context. The value ranges given here are intended to serve as a method of shortening references individually to each specific value that falls within the range. As used herein, any concentration range, percentage range, ratio range, or integer range is to be understood to include the value of any integer within the specified range and, if appropriate, its fractions (such as one tenth and one hundredth of an integer) if not otherwise stated. In addition, any numerical range specified herein referring to any physical property, such as size or thickness, should be understood to include any integer within the specified range, unless otherwise noted. Unless otherwise stated here, each individual value is included in the description as if it were specified here separately.

Применение альтернативы (например, или) должно пониматься как означающее одну, обе или любую комбинацию альтернативных вариантов. Различные описанные выше варианты осуществления могут быть скомбинированы для создания дополнительных вариантов осуществления. Группировки описываемых здесь альтернативных элементов или вариантов осуществления изобретения не должны толковаться как ограничения. Каждый член группы может быть указан и заявлен по отдельности или в любом сочетании с другими членами группы или найденным здесь другими элементами. Союз или, используемый здесь в описании и в формуле изобретения, должен пониматься как означающий любой или оба из объединенных таким образом элементов, т.е. элементов, которые присутствуют совместно в некоторых случаях и присутствуют порознь в других случаях. Множественные элементы, перечисленные с союзом или, должны толковаться таким же образом, т.е. один или более из объединенных таким образом элементов. Необязательно могут присутствовать другие элементы, иные, нежели элементы, конкретно указанные с союзом или, имеют ли они или не имеют отношение к тем конкретно указанным элементам. Так, в качестве неограничивающего примера, упоминание A или B при использовании в связи с неограничивающей терминологией, такой как содержащий или включающий, может означать в одном варианте осуществления только A (необязательно включая иные элементы, нежели B), в еще одном варианте осуществления - только B (необязательно включая иные элементы, нежели A), в еще одном дополнительном варианте осуществления - как A, так и B (необязательно включая другие элементы) и т.д.The use of an alternative (eg, or) should be understood to mean one, both, or any combination of alternatives. The various embodiments described above may be combined to create additional embodiments. The groupings of alternative elements or embodiments of the invention described herein are not to be construed as limitations. Each member of the group may be listed and claimed individually or in any combination with other members of the group or other elements found here. The union or used here in the specification and in the claims is to be understood to mean either or both of the elements thus combined, i.e. elements that are present together in some cases and present separately in other cases. Multiple elements listed with or must be interpreted in the same way, i.e. one or more of the elements thus combined. Other elements may optionally be present other than the elements specifically specified with the conjunction or, whether or not they are related to those specifically specified elements. Thus, as a non-limiting example, reference to A or B, when used in connection with non-limiting terminology such as containing or including, may mean in one embodiment only A (optionally including elements other than B), in yet another embodiment, only B (optionally including other elements than A), in yet another additional embodiment, both A and B (optionally including other elements), etc.

Выражение и/или, используемое здесь в описании и в формуле изобретения, должно пониматьсяThe expression and/or used here in the description and in the claims is to be understood

- 5 041389 как означающее любой или оба из объединенных таким образом элементов, т.е. элементов, которые присутствуют совместно в некоторых случаях и присутствуют порознь в других случаях. Множественные элементы, перечисленные с и/или должны толковаться таким же образом, т.е. один или более объединенных таким образом элементов. Необязательно могут присутствовать другие элементы, иные, нежели элементы, конкретно указанные с союзом и/или, имеют ли они или не имеют отношение к тем конкретно указанным элементам. Так, в качестве неограничивающего примера, упоминание A и/или B при использовании в связи с неограничивающей терминологией, такой как содержащий или включающий, может означать в одном варианте осуществления только A (необязательно включая иные элементы, нежели B), в еще одном варианте осуществления - только B (необязательно включая иные элементы, нежели A), в еще одном дополнительном варианте осуществления - как A, так и B (необязательно включая другие элементы) и т.д.- 5 041389 as meaning either or both of the elements thus combined, i.e. elements that are present together in some cases and present separately in other cases. Multiple items listed with and/or should be construed in the same way, i.e. one or more elements combined in this way. Other elements may optionally be present other than the elements specifically specified with the conjunction and/or whether or not they are related to those specifically specified elements. Thus, as a non-limiting example, reference to A and/or B, when used in connection with non-limiting terminology such as containing or including, may mean in one embodiment only A (optionally including elements other than B), in yet another embodiment - only B (optionally including other elements than A), in yet another additional embodiment - both A and B (optionally including other elements), etc.

Применяемое здесь в описании и в формуле изобретения выражение по меньшей мере один со ссылкой на список из одного или более элементов должно пониматься как означающее по меньшей мере один элемент, выбранный из любых одного или более элементов в списке элементов, но необязательно включая по меньшей мере один из каждого и всякого элемента, конкретно перечисленного в пределах списка элементов и не исключая любые сочетания элементов из списка элементов. Это определение также допускает, что необязательно могут присутствовать другие элементы, нежели элементы, конкретно указанные в пределах того списка элементов, к которому относится выражение по меньшей мере один, имеют ли они или не имеют отношение к тем конкретно указанным элементам. Так, в качестве неограничивающего примера, по меньшей мере один из A и B (или, эквивалентно, по меньшей мере один из A или B, или, эквивалентно, по меньшей мере один из A и/или B) может относиться в одном варианте осуществления по меньшей мере к одному A, необязательно включая более чем один A, без присутствия B (и необязательно включая иные элементы, чем A), в еще одном варианте осуществления - по меньшей мере к одному B, необязательно включая более чем один B, без присутствия A (и необязательно включая иные элементы, чем A), в еще одном дополнительном варианте осуществления - по меньшей мере к одному A, необязательно включая более чем один A, и по меньшей мере одному B, необязательно включая более чем один B (и необязательно включая другие элементы) и т.д.Used here in the description and in the claims, the expression at least one with reference to a list of one or more elements should be understood as meaning at least one element selected from any one or more elements in the list of elements, but optionally including at least one from each and every element specifically listed within the list of elements and not excluding any combination of elements from the list of elements. This definition also allows that elements other than the elements specifically specified within that list of elements to which the expression at least one refers may optionally be present, whether or not they are related to those specifically specified elements. Thus, as a non-limiting example, at least one of A and B (or equivalently at least one of A or B, or equivalently at least one of A and/or B) may refer in one embodiment to to at least one A, optionally including more than one A, without the presence of B (and optionally including elements other than A), in another embodiment, to at least one B, optionally including more than one B, without the presence of A (and optionally including elements other than A), in yet another further embodiment, at least one A, optionally including more than one A, and at least one B, optionally including more than one B (and optionally including other elements), etc.

В контексте этого описания слова процесс и способ являются синонимичными. Также должно быть понятно, что, если явно не оговорено иное, описываемые здесь и заявленные ниже процессы могут включать стадии в дополнение к указанным стадиям и порядок следования стадий или действий процесса необязательно ограничен тем порядком, в котором эти стадии или действия процесса указаны.In the context of this description, the words process and method are synonymous. It should also be understood that, unless expressly stated otherwise, the processes described herein and claimed below may include steps in addition to the steps indicated, and the order of steps or process steps is not necessarily limited to the order in which those steps or process steps are specified.

Каждый раскрытый здесь вариант осуществления может содержать, состоять по существу из или состоять из конкретных указанных элемента, стадии, ингредиента или компонента. Термин содержать или содержит означает включает, но не ограничен этим и допускает включение неуказанных элементов, стадий, ингредиентов или компонентов, даже в значительных количествах. Выражение состоящий из исключает любые элемент, стадию, ингредиент или компонент, которые конкретно не указаны. Выражение состоящий по существу из ограничивает объем варианта осуществления указанными элементами, стадиями, ингредиентами или компонентами, и теми, которые не оказывают существенного влияния на базовые и новые характеристики заявленного изобретения.Each embodiment disclosed herein may contain, consist essentially of, or consist of the specified element, step, ingredient, or component. The term contain or contains means includes, but is not limited to and allows the inclusion of unspecified elements, steps, ingredients or components, even in significant amounts. The expression consisting of excludes any element, step, ingredient, or component that is not specifically stated. The expression consisting essentially of limits the scope of the embodiment to the specified elements, steps, ingredients or components, and those that do not significantly affect the basic and new characteristics of the claimed invention.

В формуле изобретения, а также в его описании все переходные выражения, такие как содержащий, составленный из, включающий, несущий, имеющий, содержащий, заключающий в себе, держащий, составленный чем-то и т.п., должны пониматься как неограничивающие, т.е. подразумевающие включение, но не ограниченное этим. Только переходные выражения состоящий из и состоящий по существу из должны пониматься соответственно как закрытые или полузакрытые переходные выражения, как изложено в Руководстве по проведению патентной экспертизы Патентного ведомства США (United States Patent Office Manual of Patent Examining Procedures, Section 2111.03).In the claims, as well as in its description, all transitive expressions, such as containing, composed of, including, bearing, having, containing, containing, holding, composed of something, etc., should be understood as non-limiting, i.e. .e. including, but not limited to. Only transitional expressions consisting of and consisting essentially of shall be understood as closed or semi-closed transitional expressions, respectively, as set out in the United States Patent Office Manual of Patent Examining Procedures, Section 2111.03.

Настоящее изобретение предусматривает контейнерные устройства, которые могут быть использованы для осаждения наноламинатных покрытий на заготовки. При применении по меньшей мере часть таких контейнерных устройств (например, корзина или барабан) содержит одну или более заготовок, обеспечивая по меньшей мере части заготовок возможность находиться в контакте с ванной электроосаждения. Здесь также приведены способы металлизации заготовок с использованием контейнерных устройств.The present invention provides container devices that can be used to deposit nanolaminate coatings on preforms. In use, at least a portion of such container devices (eg, a basket or drum) contains one or more preforms, allowing at least a portion of the preforms to be in contact with the electrodeposition bath. It also shows methods for metallizing blanks using container devices.

Барабанная металлизация.Drum plating.

В процессах барабанной металлизации покрываемые заготовки помещают в контейнерное устройство (т.е. барабан для нанесения гальванопокрытий), выполненный из пластмассы или другого материала, который не проводит электрический ток. Барабан для нанесения гальванопокрытий (называемый здесь далее барабаном) имеет отверстия по окружной периферии (например, проемы, образованные в стенке барабана, или секции из сетки или перфорированного экрана), так что, когда барабан помещается в гальваническую ванну, содержащую электролитический раствор, этот раствор может проходить через проделанные по окружной периферии отверстия во внутреннюю часть барабана и контактировать с покрываемыми заготовками. Как правило, катод (например, катод в виде гибкого электрода или висюльки, который так называется, поскольку он обычно присоединен через гибкий кабелепровод) пропускает- 6 041389 ся через отверстие на каждом торце барабана. Катод заходит в барабан и остается внутри него, когда барабан вращается вокруг своей горизонтальной оси вращения. В электролитическом растворе снаружи барабана имеются один или более анодов.In drum plating processes, the workpieces to be coated are placed in a container device (ie, an electroplating drum) made of plastic or other material that does not conduct electrical current. The electroplating drum (hereinafter referred to as the drum) has openings around its circumference (for example, openings formed in the wall of the drum, or sections of mesh or perforated screen), so that when the drum is placed in an electroplating bath containing an electrolytic solution, this solution can pass through the holes made along the circumferential periphery into the inner part of the drum and come into contact with the workpieces to be coated. Typically, the cathode (for example, the cathode in the form of a flexible electrode or pendant, so called because it is usually connected through a flexible conduit) is passed through a hole in each end of the drum. The cathode enters and remains inside the drum as the drum rotates about its horizontal axis of rotation. There are one or more anodes in the electrolytic solution on the outside of the drum.

При работе барабан по меньшей мере частично погружен в гальваническую ванну и вращается. Ток подается между анодом(ами) снаружи барабана и катодом(ами) в барабане. По мере того, как барабан вращается, одна или более заготовок в барабане могут попеременно контактировать друг с другом и по меньшей мере с одним из катодов, тем самым замыкая цепь между катодом(ами) и проводящими изделиями. Когда цепь возникает или замыкается, заготовка(и) в цепи заряжается(ются) отрицательно и притягивают положительно заряженные ионы от анода или в электролитическом растворе. Положительно заряженные ионы от анода, из электролитического раствора или их обоих, способные достигать отрицательно заряженной(ых) заготовки (заготовок) в замкнутой цепи, отлагаются на заготовке(ах). Как правило, больше положительно заряженных ионов достигает тех заготовок, которые находятся на или вблизи металлизирующей поверхности барабана, которая представляет собой область вблизи наружной периферии барабана. На металлизирующей поверхности барабана имеется меньше препятствий для ионов достигать и осаждаться на поверхности отрицательно заряженных заготовок. В принципе металлизация склонна протекать на тех заготовках, которые находятся в наружной части барабана, так как в этом месте притяжение является самым сильным.During operation, the drum is at least partially immersed in a plating bath and rotates. Current is applied between the anode(s) outside the drum and the cathode(s) in the drum. As the drum rotates, one or more workpieces in the drum may alternately contact each other and at least one of the cathodes, thereby completing a circuit between the cathode(s) and the conductive articles. When a circuit is initiated or closed, the work(s) in the circuit become(are) negatively charged and attract positively charged ions from the anode or in the electrolytic solution. Positively charged ions from the anode, from the electrolytic solution, or both, capable of reaching the negatively charged workpiece(s) in a closed circuit, are deposited on the workpiece(s). As a rule, more positively charged ions reach those preforms that are on or near the metalizing surface of the drum, which is the area near the outer periphery of the drum. On the plating surface of the drum, there are fewer obstacles for ions to reach and deposit on the surface of negatively charged workpieces. In principle, plating tends to occur on those workpieces that are in the outer part of the drum, since this is where the attraction is strongest.

В соответствии с этим изобретением может быть использован барабан любого типа. Доступны барабаны от разнообразных изготовителей (например, Sterling Systems) с различными длинами, диаметрами и общими формами (например, круглыми или восьмиугольными). Например, барабаны поставляются с разнообразными размерами, такими как 18 дюймов на 36 дюймов, 24 дюйма на 60 дюймов, 3 дюйма на 5 дюймов, 4 дюйма на 6 дюймов, 6 дюймов на 6 дюймов, 6 дюймов на 9 дюймов, 6 дюймов на 12 дюймов или 10 дюймов на 18 дюймов.Any type of drum may be used in accordance with this invention. Drums are available from a variety of manufacturers (eg Sterling Systems) in various lengths, diameters and general shapes (eg round or octagonal). For example, drums come in a variety of sizes such as 18" x 36", 24" x 60", 3" x 5", 4" x 6", 6" x 6", 6" x 9", 6" x 12". inches or 10 inches by 18 inches.

Для интенсификации перемешивания могут быть использованы барабаны, которые не имеют круглого поперечного сечения в плоскости, перпендикулярной оси вращения. Например, могут быть применены барабаны, которые имеют шестиугольное или восьмиугольное поперечное сечение. Подобным образом, могут быть использованы барабаны с поверхностными геометрическими элементами (например, ребрами) на внутренней(их) стенке(ах), чтобы стимулировать перемешивание. Одна иллюстративная конфигурация барабана, электролита и анодов приведена на фиг. 3A и 3B.To intensify mixing, drums that do not have a circular cross section in a plane perpendicular to the axis of rotation can be used. For example, drums that have a hexagonal or octagonal cross section can be used. Similarly, drums with surface features (eg, ribs) on the inner wall(s) can be used to encourage mixing. One exemplary drum, electrolyte, and anode configuration is shown in FIG. 3A and 3B.

Катоды могут иметь любые форму, размер или конфигурацию, как это понятно специалисту в данной области техники. В вариантах осуществления катоды спроектированы или модифицированы так, чтобы лучше оставаться практически центрированными вдоль оси вращения в барабане. В тех вариантах осуществления, где используются катодные гибкие электроды, предусматриваются держатели для гибких электродов, чтобы удерживать их размещенными ближе к оси вращения барабана. В вариантах осуществления такие держатели могут включать непроводящий материал, такой как трубка из поливинилхлорида (PVC) или трубка из другого непроводящего пластика, которая по меньшей мере частично закрывает гибкий участок гибкого электрода. Такие держатели также могут служить для защиты гибких электродов от повреждения металлизируемыми заготовками.The cathodes may be of any shape, size, or configuration as will be appreciated by one of ordinary skill in the art. In embodiments, the cathodes are designed or modified to better remain substantially centered along the axis of rotation in the drum. In those embodiments where cathodic flexible electrodes are used, flexible electrode holders are provided to keep them placed closer to the axis of rotation of the drum. In embodiments, such holders may include a non-conductive material, such as polyvinyl chloride (PVC) tubing or other non-conductive plastic tubing, that at least partially covers the flexible portion of the flexible electrode. Such holders can also serve to protect flexible electrodes from damage by metallized blanks.

Как правило, будут применяться два катода. В некоторых таких вариантах осуществления длины катодов (например, катодных гибких электродов) являются такими, чтобы, будучи полностью протяженными до центра барабана, катоды были отделены друг от друга расстоянием, которое больше, чем самый длинный размер любой из металлизируемых заготовок, так чтобы единственная заготовка не могла создать соединение между катодами. Более длинное расстояние может содействовать обеспечению более равномерного покрытия, поскольку большее число заготовок в барабане может быть заряжено током во время процесса. В других вариантах осуществления катоды, будучи полностью протяженными до центра барабана, отделены друг от друга расстоянием, которое является меньшим или таким же, как самый длинный размер любой из металлизируемых заготовок. Однако во время работы, когда загруженный барабан вращается, направленный вниз вес заготовок в барабане может вызывать некоторое отклонение катодов вниз, тем самым удлиняя расстояние между концами катодов. Поэтому во время металлизации более короткие разделяющие расстояния могут быть фактически увеличены.Typically, two cathodes will be used. In some such embodiments, the lengths of the cathodes (e.g., cathode flexible electrodes) are such that, when fully extended to the center of the drum, the cathodes are separated from each other by a distance that is greater than the longest dimension of any of the preforms being plated, so that a single preform could not create a connection between the cathodes. A longer distance can help provide more uniform coverage as more of the billets in the drum can be energized during the process. In other embodiments, the cathodes, being fully extended to the center of the drum, are separated from each other by a distance that is less than or the same as the longest dimension of any of the preforms to be plated. However, during operation, when the loaded drum rotates, the downward weight of the blanks in the drum may cause the cathodes to tilt slightly downward, thereby lengthening the distance between the ends of the cathodes. Therefore, during plating, shorter separation distances can actually be increased.

Описываемые здесь варианты осуществления процессов барабанной металлизации включают, например:Embodiments of drum plating processes described herein include, for example:

(i) обеспечение системы барабанной металлизации, включающей:(i) providing a drum plating system including:

(a) барабан, имеющий длину и радиус;(a) a drum having a length and a radius;

(b) по меньшей мере два катодных гибких электрода, расположенных в барабане, причем эти по меньшей мере два катодных гибких электрода имеют длину, при которой, будучи полностью протяженными в центр барабана, концы гибких электродов отделены друг от друга расстоянием (т.е. сумма длин этих по меньшей мере двух катодных гибких электродов является меньшей, чем длина барабана);(b) at least two cathodic flexible electrodes disposed in the drum, the at least two cathodic flexible electrodes having a length at which, being completely extended into the center of the drum, the ends of the flexible electrodes are separated from each other by a distance (i.e. the sum of the lengths of these at least two cathode flexible electrodes is less than the length of the drum);

(c) ванну электроосаждения, содержащую один или более электроосаждаемых ионов; и (d) по меньшей мере один анод в ванне электроосаждения снаружи барабана;(c) an electrodeposition bath containing one or more electrodepositable ions; and (d) at least one anode in an electrodeposition bath outside the drum;

(ii) приведение по меньшей мере части партии покрываемых заготовок, размещенных в барабане, в контакт с ванной электроосаждения, причем заготовки имеют самый длинный размер;(ii) bringing at least a portion of the batch of preforms to be coated placed in the drum into contact with the electrodeposition bath, the preforms having the longest dimension;

- 7 041389 (iii) вращение барабана;- 7 041389 (iii) drum rotation;

(iv) электроосаждение первого идентифицируемого слоя по меньшей мере на часть заготовок в партии подведением первого электрического тока (например, первого тока постоянной величины или первого варьирующегося во времени волнового сигнала) в течение первого количества времени через катоды, причем первый идентифицируемый слой содержит по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые ионы из упомянутых одного или более электроосаждаемых ионов;(iv) electrodepositing a first identifiable layer onto at least a portion of the preforms in the batch by applying a first electrical current (e.g., a first constant current or a first time varying waveform) for a first amount of time across the cathodes, the first identifiable layer comprising at least first and second electrodepositable ions of said one or more electrodepositable ions;

(vii) электроосаждение второго идентифицируемого слоя на часть заготовок в партии подведением второго электрического тока (например, второго тока постоянной величины или второго варьирующегося во времени волнового сигнала) в течение второго количества времени через гибкие электроды, причем второй идентифицируемый слой содержит по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые ионы, а состав, размер зерен, структура (например, микроструктура или морфология) или толщина второго идентифицируемого слоя отличается от таковых у первого слоя; и (viii) необязательно, электроосаждение дополнительного слоя на часть заготовок в партии подведением дополнительного электрического тока через катоды, причем дополнительный слой содержит по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые ионы, а состав, размер зерен, структура (например, микроструктура или морфология) или толщина дополнительного слоя отличается от таковых у непосредственно предшествующего слоя.(vii) electrodepositing a second identifiable layer onto a portion of the preforms in the batch by applying a second electrical current (e.g., a second constant current or a second time varying waveform) for a second amount of time through the flexible electrodes, the second identifiable layer comprising at least the first and the second electrodeposited ions, and the composition, grain size, structure (eg, microstructure or morphology) or thickness of the second identifiable layer differs from those of the first layer; and (viii) optionally, electrodeposition of an additional layer on a portion of the preforms in the batch by applying additional electrical current through the cathodes, wherein the additional layer contains at least the first and second electrodepositable ions, and the composition, grain size, structure (e.g., microstructure or morphology), or thickness additional layer differs from those of the immediately preceding layer.

В некоторых вариантах осуществления первый слой имеет толщину в одном или более местах на изделии в диапазоне от примерно 150 до примерно 20000 нм, второй слой имеет толщину в одном или более местах на изделии в диапазоне от примерно 150 до примерно 20000 нм, или оба из них. В дополнительных вариантах осуществления дополнительный слой имеет толщину в одном или более местах на изделии в диапазоне от примерно 150 до примерно 20000 нм.In some embodiments, the first layer has a thickness at one or more locations on the article in the range of about 150 nm to about 20,000 nm, the second layer has a thickness at one or more locations on the article in the range of about 150 nm to about 20,000 nm, or both. . In additional embodiments, the implementation of the additional layer has a thickness in one or more places on the product in the range from about 150 to about 20,000 nm.

Дополнительные варианты осуществления описываемых здесь процессов барабанной металлизации включают, например:Additional embodiments of the drum plating processes described herein include, for example:

(i) обеспечение барабана с партией покрываемых металлических изделий, причем барабан имеет длину и радиус, причем каждое из изделий имеет самый длинный размер;(i) providing a drum with a batch of coated metal products, and the drum has a length and radius, with each of the products has the longest dimension;

(ii) размещение по меньшей мере части барабана и металлических изделий в резервуаре, содержащем ванну электроосаждения, содержащую один или более электроосаждаемых ионов металлов;(ii) placing at least part of the drum and metal products in a tank containing an electrodeposition bath containing one or more electrodepositable metal ions;

(iii) обеспечение по меньшей мере одного анода в ванне электроосаждения снаружи барабана;(iii) providing at least one anode in the electrodeposition bath on the outside of the drum;

(iv) обеспечение по меньшей мере двух катодных гибких электродов, заходящих в противоположные торцы барабана, причем, будучи полностью протяженными в центр барабана, концы гибких электродов отделены друг от друга расстоянием;(iv) providing at least two cathode flexible electrodes extending into opposite ends of the drum, and being completely extended into the center of the drum, the ends of the flexible electrodes are separated from each other by a distance;

(v) вращение барабана;(v) rotating the drum;

(vi) подведение первого электрического тока (например, первого тока постоянной величины или первого варьирующегося во времени волнового сигнала) в течение первого количества времени через гибкие электроды, тем самым вызывая электроосаждение первого идентифицируемого металлического слоя на металлические изделия в партии, причем этот первый слой имеет толщину в одном или более местах на изделии в диапазоне от примерно 150 до примерно 20000 нм и содержит по меньшей мере первый и второй металлические компоненты;(vi) applying a first electric current (e.g., a first constant current or a first time varying waveform) for a first amount of time through the flexible electrodes, thereby causing the first identifiable metal layer to be electrodeposited onto the metal products in the batch, the first layer having thickness in one or more places on the product in the range from about 150 to about 20,000 nm and contains at least the first and second metal components;

(vii) подведение второго электрического тока (например, второго тока постоянной величины или второго варьирующегося во времени волнового сигнала) в течение второго количества времени через гибкие электроды, тем самым вызывая электроосаждение второго идентифицируемого металлического слоя на металлические изделия в партии, имеющего толщину в одном или более местах на изделии в диапазоне от примерно 150 до примерно 20000 нм и содержащего по меньшей мере первый и второй металлические компоненты, причем состав, размер зерен и/или структура (например, микроструктура или морфология) второго слоя отличаются от таковых у первого слоя, и дополнительно второй слой также может отличаться по толщине от первого слоя; и (viii) необязательно, подведение одного или более дополнительных электрических токов через гибкие электроды, чтобы вызвать электроосаждение дополнительных металлических слоев на металлических изделиях в партии, каждый из которых имеет толщину в одном или более местах на изделии в диапазоне от примерно 150 до примерно 20000 нм и содержит по меньшей мере один из первого и второго металлических компонентов, и при этом по меньшей мере один признак, выбранный из группы, состоящей из состава, размера зерен и/или структуры (например, микроструктуры или морфологии) каждого такого дополнительного металлического слоя отличается по меньшей мере от одного из признаков непосредственно предшествующего слоя.(vii) applying a second electrical current (eg, a second constant current or a second time varying waveform) for a second amount of time through the flexible electrodes, thereby causing electrodeposition of a second identifiable metal layer on the metal products in the batch having a thickness of one or more places on the product in the range from about 150 to about 20,000 nm and containing at least the first and second metal components, and the composition, grain size and / or structure (for example, microstructure or morphology) of the second layer differs from those of the first layer, and additionally, the second layer may also differ in thickness from the first layer; and (viii) optionally, applying one or more additional electrical currents through the flexible electrodes to cause the electrodeposition of additional metal layers on the metal products in the batch, each having a thickness at one or more locations on the product in the range of about 150 nm to about 20,000 nm. and contains at least one of the first and second metal components, and at the same time at least one feature selected from the group consisting of the composition, grain size and/or structure (for example, microstructure or morphology) of each such additional metal layer differs in from at least one of the features of the immediately preceding layer.

В некоторых вариантах осуществления толщина покрытия варьирует в различных областях изделия. Например, толщина покрытия может варьировать в резьбовых областях изделия. Поэтому для целей сравнения может быть более простым и благоприятным измерение и сравнение толщины на целевой поверхности в безрезьбовой области изделия. Такая целевая поверхность может быть обозначена как значимая поверхность, т.е. та поверхность, на которой проводятся определения толщины покрытия, и может быть выбрана, например, потому, что она представляет собой поверхность, на которой можно ожидать появления коррозии. В других вариантах осуществления более благоприятным является измерениеIn some embodiments, the implementation of the thickness of the coating varies in different areas of the product. For example, the thickness of the coating may vary in the threaded areas of the product. Therefore, for comparison purposes, it may be easier and more favorable to measure and compare the thickness at the target surface in the threadless region of the product. Such a target surface can be designated as a significant surface, i.e. the surface on which coating thickness determinations are made and may be chosen, for example, because it is a surface on which corrosion can be expected. In other embodiments, it is more favorable to measure

- 8 041389 и сравнение толщины в резьбовой области изделия.- 8 041389 and comparison of the thickness in the threaded area of the product.

В системах барабанной металлизации, по мере того как барабан вращается вокруг своей оси вращения (т.е. своей продольной оси), заготовки в барабане движутся и перекатываются внутри барабана. Перемещение заготовок является функцией амплитуды смещения контейнерной системы, размера заготовки и/или отношения доли загрузки к размеру барабана. Доля загрузки представляет собой отношение объема загруженных в барабан заготовок (т.е. вытесняемого объема) к объему барабана.In drum plating systems, as the drum rotates about its axis of rotation (i.e., its longitudinal axis), the workpieces in the drum move and roll within the drum. The movement of the workpieces is a function of the displacement amplitude of the container system, the size of the workpiece and/or the ratio of the share of the load to the size of the drum. The load share is the ratio of the volume loaded into the drum blanks (ie displaced volume) to the volume of the drum.

В одни моменты времени в ходе вращения барабана заготовка может находиться во внутренней части барабана вблизи его центра, где ей маловероятно стать металлизированной, даже если она заряжена, из-за конкуренции с другими заготовками в барабане, которые блокируют попадание ионов на заготовку. В другие моменты времени заготовка будет находиться ближе к наружной поверхности барабана (т.е. металлизирующей поверхности), где ионы могут легко отлагаться на заготовку, если она заряжена. В другие моменты времени заготовка находится где-то между центром барабана и металлизирующей поверхностью. Перемещение заготовок в барабане и частота, с которой заготовки появляются на металлизирующей поверхности и уходят от нее во время процесса металлизации, называется здесь перемешиванием.At times during the rotation of the drum, the preform may be in the interior of the drum near its center, where it is unlikely to become metallized, even if it is charged, due to competition with other preforms in the drum, which block ions from reaching the preform. At other times, the preform will be closer to the outer surface of the drum (ie, the plating surface), where ions can easily be deposited on the preform if it is charged. At other times, the workpiece is somewhere between the center of the drum and the plating surface. The movement of the workpieces in the drum and the frequency with which the workpieces appear on and away from the plating surface during the plating process is referred to here as agitation.

Скорость перемешивания может быть приближенно выражена степенью перемешивания, которая представляет собой число появлений заготовки на металлизирующей поверхности в пределах партии, которая могла бы быть металлизирована на протяжении 50 оборотов барабана, деленное на число оборотов барабана (т.е. 50). Чем выше степень перемешивания, тем большим является число раз, когда заготовка изделия в пределах партии будет появляться на металлизирующей поверхности барабана, где она может быть покрыта. Другими словами, по мере увеличения степени перемешивания будет покрыто больше конкретной заготовки в партии. Степень перемешивания может быть определена опытным путем, например введением по-разному окрашенных меченых заготовок внутрь барабана и наблюдением за числом появлений меченых заготовок на металлизирующей поверхности на протяжении пятидесяти оборотов барабана, как описано ниже в Примере 4.The agitation rate can be approximated by the degree of agitation, which is the number of occurrences of a preform on a plated surface within a batch that could be plated over 50 drum revolutions divided by the number of drum revolutions (ie, 50). The higher the degree of agitation, the greater is the number of times a product blank within a batch will appear on the plating surface of the drum where it can be plated. In other words, as the degree of agitation increases, more of a particular preform in the batch will be coated. The degree of agitation can be determined empirically, for example by introducing differently colored labeled preforms into the interior of the drum and observing the number of occurrences of the labeled preforms on the plating surface over fifty revolutions of the drum, as described below in Example 4.

Подобным же образом, по мере того как барабан вращается, группа заготовок в барабане может одновременно приходить в контакт друг с другом и с катодом(ами), образуя или замыкая цепь между катодами и тем самым создавая ток между катодом(ами), который протекает через каждую заготовку в группе и заряжает ее. В такие моменты времени группа заготовок становится отрицательно заряженной, и осаждение будет происходить на тех отрицательно заряженных заготовках в группе, которые находятся на металлизирующей поверхности или вблизи нее. В другие моменты времени группа заготовок в барабане не одновременно соприкасается друг с другом и с катодами, и поэтому цепь между катодами является разомкнутой. Когда нет тока между катодами, зарядка и металлизация на заготовках не происходят. Как обсуждалось здесь, это отклонение от установившейся или замкнутой цепи (когда происходит металлизация) к разомкнутой цепи (когда металлизация не происходит) называется здесь дрожанием.Similarly, as the drum rotates, the group of workpieces in the drum can simultaneously come into contact with each other and with the cathode(s), forming or completing a circuit between the cathodes and thereby creating a current between the cathode(s) that flows through each workpiece in the group and charges it. At such times, the group of preforms becomes negatively charged and deposition will occur on those negatively charged preforms in the group that are on or near the plating surface. At other times, the group of blanks in the drum is not simultaneously in contact with each other and with the cathodes, and therefore the circuit between the cathodes is open. When there is no current between the cathodes, charging and plating on the workpieces do not occur. As discussed here, this deviation from a steady or closed circuit (when plating occurs) to an open circuit (when plating does not occur) is referred to here as jitter.

Одна формула, которая может быть использована для экспериментального измерения величины такого дрожания во время барабанной металлизации, представляет собой абсолютное значение подведенного сигнала минус средняя величина измеренного сигнала, т.е.:One formula that can be used to experimentally measure the magnitude of such jitter during drum plating is the absolute value of the applied signal minus the average value of the measured signal, i.e.:

Дрожание = |подведенный сигнал - среднее значение измеренного сигнала|.Jitter = |featured signal - average value of the measured signal|.

Задача состоит в создании системы, в которой дрожание является как можно более близким к нулю. Однако системы, в которых дрожание низко, но стандартное отклонение измеренного сигнала превышает 20% подведенного сигнала, могут создавать слишком сильный шум, чтобы обеспечивать желательные результаты металлизации.The challenge is to create a system in which the jitter is as close to zero as possible. However, systems where jitter is low but the standard deviation of the measured signal is greater than 20% of the applied signal may generate too much noise to provide the desired plating results.

Дрожание может быть определено экспериментально проведением измерений для любых конкретных барабана, загрузки (в том числе, например, доли загрузки, доли длины и типов изделий), напряжения, числа оборотов в минуту и тока. Отношение самого длинного размера металлических изделий в партии к радиусу барабана представляет собой долю длины. Перемешивание может быть экспериментально определено подобным же образом, как описано выше.Jitter can be determined experimentally by making measurements for any particular drum, load (including, for example, load fraction, length fraction, and product types), voltage, rpm, and current. The ratio of the longest size of metal products in the batch to the radius of the drum is a fraction of the length. Stirring can be experimentally determined in a similar manner as described above.

Сравнением дрожания и перемешивания среди множественных потенциальных комбинаций барабанов, загрузок (например, количества, размеров и составляющих изделий), числа оборотов в минуту, подведенных токов, напряжений и прочих параметров, обсуждаемых здесь, можно варьировать параметры различных систем, чтобы найти и оптимизировать сочетания параметров, которые могут обеспечивать условия металлизации, приводящие к желательным многослойным и наноламинатным покрытиям (смотри, например, Примеры 4 и 5 ниже).By comparing jitter and agitation among the many potential combinations of drums, loads (e.g., quantities, sizes, and constituents), RPM, input currents, voltages, and other parameters discussed here, one can vary the parameters of different systems to find and optimize parameter combinations. , which can provide metallization conditions leading to the desired multi-layer and nanolaminate coatings (see, for example, Examples 4 and 5 below).

Описываемые здесь варианты осуществления, которые минимизируют дрожание и максимизируют перемешивание, также дают лучшие результаты в плане улучшенной равномерности металлизации по множественным изделиям в партии, поскольку заготовки будут чаще как заряжаться, так и приближаться к металлизирующей поверхности барабана, где они могут быть покрыты. Описываемые здесь варианты осуществления могут снабжать заготовки в барабане многослойным покрытием, включающим по меньшей мере два идентифицируемых слоя электроосажденных покрытий, в которых состав, размер зерен и/или зеренная структура (например, микроструктура или морфология) первого электроосажденного слоя отличаются от состава, размера зерен и/или зеренной структуры (например, микроструктуры илиThe embodiments described here that minimize jitter and maximize agitation also give better results in terms of improved plating uniformity across multiple items in a batch, as the blanks will both charge more frequently and move closer to the plating surface of the drum where they can be plated. The embodiments described herein may provide the preforms in the drum with a multi-layer coating comprising at least two identifiable layers of electrodeposited coatings in which the composition, grain size and/or grain structure (e.g., microstructure or morphology) of the first electrodeposited layer is different from the composition, grain size and /or grain structure (for example, microstructures or

- 9 041389 морфологии) второго электроосажденного слоя. В других вариантах осуществления описываемый здесь способ может давать изделия, включающие от 3 до 20 слоев. В дополнительных вариантах осуществления описываемый здесь способ может давать изделия, включающие по меньшей мере три идентифицируемых слоя, по меньшей мере четыре идентифицируемых слоя, от пяти до десяти идентифицируемых слоев, от десяти до пятнадцати идентифицируемых слоев, от пятнадцати до двадцати идентифицируемых слоев или более двадцати идентифицируемых слоев. Каждый идентифицируемый слой из них отличается по одному или более признакам, выбранным из состава, размера зерен и/или зеренной структуры (например, микроструктуры или морфологии), а также потенциально по толщине, от непосредственно соседних слоев. Независимо от числа идентифицируемых слоев, слои могут быть нанесены с использованием ванны, имеющей единый состав, за счет варьирования одного или более из тока/напряжения, формы волнового сигнала, скорости перемешивания и температуры. Альтернативно, возможно изменение состава ванны in situ или перемещение барабана или партии заготовок в другую ванну во время процесса для нанесения слоев покрытия, различающихся по своим составу, размеру зерен и/или зеренной структуре (например, микроструктуре или морфологии).- 9 041389 morphology) of the second electrodeposited layer. In other embodiments, the implementation described here, the method can give products, including from 3 to 20 layers. In additional embodiments, the method described herein may produce articles comprising at least three identifiable layers, at least four identifiable layers, five to ten identifiable layers, ten to fifteen identifiable layers, fifteen to twenty identifiable layers, or more than twenty identifiable layers. layers. Each identifiable layer of these differs in one or more features selected from composition, grain size and/or grain structure (eg, microstructure or morphology), and potentially also in thickness, from immediately adjacent layers. Regardless of the number of layers identified, the layers can be deposited using a uniform composition bath by varying one or more of current/voltage, waveform, agitation speed, and temperature. Alternatively, it is possible to change the composition of the bath in situ, or move the drum or batch of blanks to another bath during the process to apply coating layers that differ in their composition, grain size and/or grain structure (eg, microstructure or morphology).

Вибрационная металлизация в корзине.Vibratory plating in a basket.

Согласно этому изобретению могут быть применены другие альтернативы металлизации на подвесках, например способы вибрационной металлизации в корзине, в которых покрываемые заготовки размещают внутри контейнерной системы устройства вибрационной металлизации. В некоторых вариантах осуществления контейнерная система включает корзину, размещенную вокруг центрального вала. Корзина содержит точки электрического контакта, например малоразмерные дисковые электроды, размещенные симметрично вокруг днища корзины, для обеспечения катодного соединения, которые соединены с источником питания. В некоторых вариантах осуществления корзина является пористой (т.е. имеет одно или более отверстий, или включает секции из сетки или перфорированного экрана), так что, когда контейнерная система размещается в гальванической ванне, раствор электролита может поступать через отверстия в контейнерную систему, когда она погружена в электролитический раствор, вступая в контакт с заготовками, и вытекать, когда она удаляется из раствора. Корзина может включать скосы, дефлекторы или другие элементы конструкции, которые способствуют перемещению заготовок внутри корзины.Other alternatives to hanging plating can be used according to this invention, for example vibratory plating in a basket, in which the preforms to be coated are placed within the container system of the vibratory plating apparatus. In some embodiments, the container system includes a basket placed around a central shaft. The basket contains points of electrical contact, such as small disc electrodes, placed symmetrically around the bottom of the basket to provide a cathodic connection, which are connected to a power source. In some embodiments, the basket is porous (i.e., has one or more holes, or includes mesh or perforated screen sections) such that when the container system is placed in the plating bath, the electrolyte solution can flow through the holes into the container system when it is immersed in the electrolytic solution when it comes into contact with the workpieces, and flow out when it is removed from the solution. The basket may include bevels, deflectors, or other structural elements that help move the workpieces within the basket.

Устройство вибрационной металлизации включает генератор частоты и пластинчатый вибратор, которые создают колебания корзины с заданными частотой и амплитудой, что вызывает кручение пластинчатого вибратора назад и вперед, в свою очередь заставляя заготовки в корзине скользить и перемещаться вокруг центрального вала корзины.The vibratory plating device includes a frequency generator and a plate vibrator that vibrate the basket at a given frequency and amplitude, which causes the plate vibrator to twist back and forth, in turn causing the workpieces in the basket to slide and move around the central shaft of the basket.

В некоторых вариантах осуществления корзина может двигаться вокруг центрального вала с заданным числом оборотов в минуту (об/мин), например, от 5 до 20 об/мин. В дополнительных вариантах осуществления корзина может двигаться вокруг центрального вала с частотой от 5 до 10 об/мин, от 10 до 15 об/мин или от 15 до 20 об/мин.In some embodiments, the implementation of the basket can move around the Central shaft with a given number of revolutions per minute (RPM), for example, from 5 to 20 rpm. In further embodiments, the basket may move around the central shaft at 5 to 10 rpm, 10 to 15 rpm, or 15 to 20 rpm.

При работе корзину загружают покрываемыми заготовками и по меньшей мере частично погружают в электролитический раствор. Анод может быть размещен в растворе ванны снаружи корзины. В некоторых вариантах осуществления анод размещен под корзиной. В дополнительных вариантах осуществления снаружи корзины размещают два или более анода. Поскольку корзина является пористой, электролитический раствор способен поступать в корзину и контактировать с заготовками. Корзина вибрирует с заданной частотой, вращается вокруг центрального вала с заданным число оборотов в минуту, или совершает оба эти движения, в то время как ток подводится к точкам электрического контакта, например, малоразмерным дисковым электродам. По мере того как корзина движется, заготовки скользят по поверхности корзины друг к другу и контактируют с точками электрического контакта, на которых они становятся отрицательно заряженными и металлизируются. Корзина благоприятным образом обеспечивает возможность практически равномерного перемешивания и скольжения заготовок во время процесса металлизации.In operation, the basket is loaded with preforms to be coated and at least partially immersed in an electrolytic solution. The anode can be placed in the bath solution on the outside of the basket. In some embodiments, the implementation of the anode is placed under the basket. In further embodiments, two or more anodes are placed outside the basket. Because the basket is porous, the electrolytic solution is able to flow into the basket and contact the workpieces. The basket vibrates at a predetermined frequency, rotates around a central shaft at a predetermined RPM, or both, while current is applied to electrical contact points, such as small disk electrodes. As the basket moves, the workpieces slide across the surface of the basket towards each other and come into contact with electrical contact points where they become negatively charged and metallized. The basket advantageously enables almost uniform mixing and sliding of the workpieces during the plating process.

В некоторых вариантах осуществления вибрационной системы корзина соединена с двигателем или подобной системой через центральный вал, что вызывает смещение корзины на расстояние смещения (x) с периодичностью (p), где p устанавливается для обеспечения электроосаждения одного полного слоя подведением первого тока и второго полного слоя подведением второго тока, приводя к образованию намеченной слоистой структуры на части заготовок внутри контейнерной системы. Расстояние смещения, x, и периодичность, p, определяются отчасти уровнем вариации тока (т.е. дрожанием), измеренным при любом данном сочетании параметров системы (например, доли длины заготовки, доли загрузки и средней степени перемешивания). Переменные x и p подбирают так, чтобы минимизировать измеренное дрожание системы. В таких вариантах осуществления процессы могут давать множество изделий, в которых массовый процент первого компонента в любом изделии из множества не отличается более чем на заданную величину, например 6 мас.% или менее, от массового процента того же самого металлического компонента в другом изделии из множества.In some embodiments of the vibratory system, the basket is connected to a motor or similar system through a central shaft, which causes the basket to move by a displacement distance (x) with a frequency (p), where p is set to provide electrodeposition of one full layer by applying the first current and a second full layer by applying the second current, leading to the formation of the intended layered structure on the part of the blanks inside the container system. The offset distance, x, and the periodicity, p, are determined in part by the level of current variation (ie, jitter) measured for any given combination of system parameters (eg, billet length fraction, load fraction, and average degree of agitation). The variables x and p are chosen to minimize the measured system jitter. In such embodiments, the processes may produce a plurality of articles in which the weight percent of the first component in any article of the plurality does not differ by more than a predetermined amount, such as 6 wt.% or less, from the weight percent of the same metal component in another article of the plurality. .

Другие бесподвесочные способы металлизации с контейнерными устройствами.Other non-suspension methods of metallization with container devices.

В альтернативном варианте, согласно этому изобретению могут быть использованы другие бесподвесочные способы металлизации для создания наноламинатных покрытий, а также модулируемые поAlternatively, according to this invention, other non-suspended metallization methods can be used to create nanolaminate coatings, as well as modulated

- 10 041389 массопереносу процессы нанесения таких покрытий. Например, наноламинатные покрытия могут быть созданы посредством процессов металлизации, которые предусматривают перемещение покрываемых заготовок внутри контейнерного устройства, которое обеспечивает прерывистый контакт покрываемых заготовок с источником электроэнергии. В других вариантах осуществления наноламинатные покрытия могут быть созданы посредством процессов металлизации, которые предусматривают перемещение покрываемых заготовок внутри контейнерного устройства, которое обеспечивает практически непрерывный контакт покрываемых заготовок с источником электроэнергии.- 10 041389 mass transfer processes for applying such coatings. For example, nanolaminate coatings can be created by plating processes that involve moving the preforms to be coated within a container device that provides intermittent contact of the preforms to be coated with an electrical power source. In other embodiments, nanolaminate coatings can be created through plating processes that involve moving the preforms to be coated within a container device that provides substantially continuous contact of the preforms to be coated with an electrical power source.

Например, могла бы быть сконструирована система металлизации качающегося типа, в которой покрываемые заготовки удерживаются в контейнерной системе, включающей корзину, имеющую днище из проводящей (например, металлической) сетки, которое может быть плоским или формованным, например, дугообразным. В вариантах осуществления боковые стороны корзины могут быть покрыты непроводящим покрытием, или выполнены из непроводящего материала. При работе корзина может быть по меньшей мере частично погружена в ванну электроосаждения, и ток подводится к проводящему сетчатому днищу. Один или более анодов могут быть размещены в ванне снаружи корзины. В некоторых вариантах осуществления анод размещается под корзиной. В вариантах осуществления корзина соединена с качающими рычагами, которые при применении качают корзину. Корзина может качаться назад и вперед в режиме дугообразного движения вокруг продольной оси вращения, что заставляло бы заготовки перекатываться или смещаться вдоль днища корзины, практически сохраняя контакт с проводящей сеткой и обеспечивая дозированное обнажение покрываемой поверхности в зависимости от частоты качаний. Продольная ось вращения обычно может находиться снаружи ванны электроосаждения. В других вариантах осуществления корзина наклоняется в одном направлении на некоторый период времени и затем наклоняется в обратном направлении на некоторый период времени. В дополнительных вариантах осуществления корзина наклоняется в первом направлении на некоторый период времени, наклоняется во втором направлении на некоторый период времени, и наклоняется в третьем направлении на некоторый период времени. В других дополнительных вариантах осуществления корзина движется в режиме кругового перемещения вокруг центрального вала, отклоняясь в сторону от центрального вала.For example, an oscillating-type plating system could be designed in which the workpieces to be coated are held in a container system including a basket having a conductive (eg, metal) mesh bottom, which may be flat or shaped, eg, arcuate. In embodiments, the sides of the basket may be coated with a non-conductive coating, or made of a non-conductive material. In operation, the basket may be at least partially immersed in the electrodeposition bath and current is applied to the conductive mesh bottom. One or more anodes may be placed in the bath on the outside of the basket. In some embodiments, the implementation of the anode is placed under the basket. In embodiments, the basket is connected to rocker arms which, when applied, pump the basket. The basket can be rocked back and forth in an arc-shaped motion around the longitudinal axis of rotation, which would cause the workpieces to roll or move along the bottom of the basket, practically maintaining contact with the conductive mesh and providing dosed exposure of the coated surface, depending on the frequency of swings. The longitudinal axis of rotation can typically be outside the electrodeposition bath. In other embodiments, the basket tilts in one direction for a period of time and then tilts in the opposite direction for a period of time. In further embodiments, the basket tilts in a first direction for a period of time, tilts in a second direction for a period of time, and tilts in a third direction for a period of time. In other additional embodiments, the implementation of the basket moves in a circular motion around the Central shaft, deviating away from the Central shaft.

Такой способ металлизации в качающейся емкости может быть приемлемой заменой бесподвесочной металлизации мелких заготовок. В некоторых вариантах осуществления устройство металлизации в качающейся емкости предусматривает практически непрерывный электрический контакт с металлизируемой(ыми) заготовкой(ами) без необходимости в физическом присоединении каждой части к электрической цепи. Например, такой способ мог бы быть использован для металлизации шпилек (т.е. резьбовых цилиндрических заготовок), учитывая их способность перекатываться вдоль сетчатого днища. Такой способ мог бы обеспечивать дополнительное преимущество за счет минимизации повреждений во время процесса металлизации, вызываемых сильными столкновениями между крупными заготовками, которые могут происходить в таких процессах, как барабанная металлизация. Поэтому такой способ также мог бы быть благоприятно использован для металлизации более тяжелых заготовок (например, шпилек), которые не могут быть покрыты в барабане вследствие повреждения от столкновений, которые могут происходить в барабане во время барабанной металлизации. Например, описываемыми здесь способами металлизации в качающейся емкости могут быть благоприятным образом покрыты шпильки весом более 0,1 кг, более 0,2 кг, более 0,25 кг, более 0,5 кг, более 1 кг, более 1,5 кг, более 2 кг или более 2 кг, со значительно меньшим повреждением покрытия, чем при эквивалентной металлизации шпилек с использованием традиционного способа барабанной металлизации.This method of plating in a oscillating vessel can be an acceptable replacement for the non-suspended plating of small workpieces. In some embodiments, the oscillating vessel plating device provides substantially continuous electrical contact with the workpiece(s) to be plated, without the need for each part to be physically connected to an electrical circuit. For example, such a method could be used for plating studs (ie, threaded cylindrical blanks), given their ability to roll along the mesh bottom. Such a method could provide the additional benefit of minimizing damage during the plating process caused by violent collisions between large workpieces, which can occur in processes such as drum plating. Therefore, such a method could also be advantageously used to plate heavier workpieces (eg, pins) that cannot be plated in the drum due to collision damage that can occur in the drum during drum coating. For example, studs weighing more than 0.1 kg, more than 0.2 kg, more than 0.25 kg, more than 0.5 kg, more than 1 kg, more than 1.5 kg, more than 2 kg or more than 2 kg, with significantly less damage to the coating than equivalent stud plating using the traditional drum plating method.

В таких качающихся системах корзина может быть подразделена на отсеки или дорожки с использованием непроводящих перегородок, которые сами могут быть подвижными или съемными (например, подобно разделителям в холодильнике), для облегчения загрузки заготовок с различными размерами от партии к партии и от одного рабочего цикла к другому. Например, прямоугольная корзина могла бы иметь четыре перегородки для создания пяти отсеков или дорожек внутри корзины. Тогда покрываемые заготовки могут быть размещены вдоль проводящего днища с достаточными промежутком в каждом отсеке или в каждой дорожке, чтобы обеспечить заготовкам возможность перекатываться или двигаться вдоль проводящего сетчатого пола, когда корзина качается. Отсекам или дорожкам могут быть приданы такие размеры, чтобы способствовать практически линейному движению качения заготовок и минимизировать любое закручивание заготовок, которое могло бы воспрепятствовать качению. Например, ширина каждой дорожки могла бы быть лишь немного шире, чем длина заготовок, тем самым позволяя заготовкам укладываться бок о бок друг от друга и затем позволяя заготовкам свободно перекатываться по направлению дугообразного или наклонного движения, но препятствуя закручиванию заготовок внутри дорожки.In such oscillating systems, the basket can be subdivided into compartments or lanes using non-conductive baffles, which themselves can be movable or removable (e.g., like dividers in a refrigerator), to facilitate the loading of workpieces of varying sizes from batch to batch and from run to run. to another. For example, a rectangular basket could have four dividers to create five compartments or lanes within the basket. The preforms to be coated can then be placed along the conductive bottom with sufficient spacing in each compartment or each track to allow the preforms to roll or move along the conductive mesh floor when the basket is rocked. The compartments or tracks may be sized to promote substantially linear rolling motion of the blanks and to minimize any twisting of the blanks that would interfere with rolling. For example, the width of each lane could be only slightly wider than the length of the blanks, thereby allowing the blanks to be stacked side by side and then allowing the blanks to roll freely in the direction of the arcuate or oblique motion, but preventing the blanks from twisting within the lane.

В вариантах осуществления сетчатое днище обеспечивает практически непрерывный электрический контакт с заготовками в корзине. Подведение электроэнергии к сетчатому днищу могло бы быть выполнено любым из целого ряда способов, как это понятно специалисту в данной области техники. Например, проволока(и) с покрытием могла(и) бы проходить непосредственно к контактным точкам на сетчатом днище снаружи ванны. В альтернативном варианте, качающие рычаги могут быть проводящими и в контакте с корзиной, так что качающие рычаги проводят ток снаружи ванны к сетчатому днищу в ванIn embodiments, the mesh bottom provides substantially continuous electrical contact with the blanks in the basket. The supply of electrical power to the mesh bottom could be accomplished in any of a number of ways, as would be understood by one of ordinary skill in the art. For example, the coated wire(s) could pass directly to the contact points on the mesh bottom on the outside of the tub. Alternatively, the rocker arms can be conductive and in contact with the basket, so that the rocker arms conduct current from outside the tub to the mesh bottom in the tub.

- 11 041389 не. В таких вариантах осуществления часть корзины, которая должна быть погружена в ванну (например, боковые стороны), тогда была бы покрыта диэлектриком, таким как пластик, чтобы сделать такие участки непроводящими. В вариантах осуществления устройство металлизации в качающейся емкости представляет собой круглое вращающееся колесо (подобно колесу Ферриса или беличьему колесу), которое, будучи частично погруженным в ванну электроосаждения и вращаясь, обеспечивает одну или более непрерывных дорожек для перекатывания покрываемых заготовок.- 11 041389 no. In such embodiments, the portion of the basket to be immersed in the bath (eg, the sides) would then be coated with a dielectric, such as plastic, to render such areas non-conductive. In embodiments, the plating device in the oscillating vessel is a circular rotating wheel (like a Ferris or squirrel wheel) which, when partially submerged in the electrodeposition bath and rotated, provides one or more continuous tracks for rolling the preforms to be coated.

В вариантах осуществления корзина соединена с двигателем или подобной системой, которая вызывает перемещение корзины на расстояние смещения (x) с частотой (h), где h устанавливается для обеспечения электроосаждения одного полного слоя подведением первого тока и второго полного слоя подведением второго тока, приводя к образованию намеченной слоистой структуры на части металлических заготовок внутри контейнерной системы. Расстояние смещения, x, и частота, h, определяются отчасти уровнем вариации тока (т.е. дрожания), измеренным при любом данном сочетании параметров системы (например, доли длины заготовки, доли загрузки и средней степени перемешивания). Переменные x и h подбирают для минимизации измененного дрожания системы. Качающие рычаги могут качаться или наклоняться назад и вперед, например, в режиме дугообразного, линейного или кругового движения с наклоном так, чтобы заставлять заготовки перекатываться вдоль сетчатого днища. В тех вариантах осуществления, где заготовка представляет собой шпильку, шпилька может перекатываться назад и вперед так, что она непрерывно находится в контакте с сетчатым днищем, в то же время сохраняя практически постоянное движение, которое может содействовать созданию практически однородного слоя ламината и помогать предотвращению разрастания шпильки и скрепления с сетчатым днищем.In embodiments, the basket is connected to a motor or similar system that causes the basket to move a displacement distance (x) at a frequency (h), where h is set to allow electrodeposition of one full layer by applying the first current and a second full layer by applying the second current, resulting in the formation the intended layered structure on the part of the metal blanks inside the container system. The offset distance, x, and frequency, h, are determined in part by the level of current variation (ie, jitter) measured for any given combination of system parameters (eg, billet length fraction, load fraction, and average degree of agitation). The variables x and h are chosen to minimize the altered system jitter. The rocker arms can rock or tilt back and forth, for example in an arcuate, linear, or tilted circular motion, so as to cause the preforms to roll along the screen bottom. In embodiments where the preform is a pin, the pin can be rolled back and forth so that it is continuously in contact with the mesh bottom while maintaining a substantially constant motion that can help create a substantially uniform layer of laminate and help prevent overgrowth. hairpins and fastenings with the mesh bottom.

Как и в случае вышеуказанных способов барабанной металлизации и вибрационной металлизации в корзине, варианты осуществления систем металлизации в качающейся емкости также включают модуляцию массопереноса, как обсуждалось выше, для модуляции состава наноламинатных слоев. Такая модуляция массопереноса может учитывать перемещение корзины, что также содействует описанным выше эффектам модуляции массопереноса.As with the aforementioned drum plating and vibratory basket plating methods, embodiments of the oscillating tank plating systems also include mass transfer modulation, as discussed above, to modulate the composition of the nanolaminate layers. This mass transfer modulation can take into account basket movement, which also contributes to the mass transfer modulation effects described above.

Форма сигнала, напряжение, ток и частота массопереноса.Waveform, voltage, current and mass transfer frequency.

Описываемые здесь варианты осуществления бесподвесочных способов предусматривают модулируемые по массопереносу процессы создания наноламинатных покрытий. В таких процессах составы сплавов в индивидуальных слоях наноламинатного покрытия можно варьировать посредством модуляции частоты электрохимического осаждения между различными плотностями тока. В вариантах осуществления плотности тока и другие параметры осаждения согласуются с параметрами конкретного применяемого способа металлизации для того, чтобы добиться модуляции состава наноламинатных слоев, имеющих желательные состава.The non-suspension methods described herein involve mass transfer modulated processes for creating nanolaminate coatings. In such processes, the compositions of the alloys in the individual layers of the nanolaminate coating can be varied by modulating the electrochemical deposition frequency between different current densities. In embodiments, current densities and other deposition parameters are matched to those of the particular plating method employed in order to achieve compositional modulation of nanolaminate layers having the desired compositions.

Характеристиками наноламинатных покрытий, наносимых различными описываемыми здесь способами металлизации, включая толщину и механическое напряжение слоев, можно управлять, помимо всего прочего, управляя электрическим напряжением и током в процессе электроосаждения. Ток может подаваться в равномерном и непрерывном режиме для слоя каждого типа (периодического слоя), будучи подведенным к заготовке. Ток также может подводиться в заданном режиме, таком как волновой сигнал, для электроосаждения одного или более периодического(их) слоя(ев). В частности, волновой сигнал может подводиться непрерывно или прерывисто (импульсно), чтобы способствовать процессу электроосаждения каждого периодического слоя. Скачкообразная инверсия тока, подводимого в процессе электроосаждения (инверсия импульса), может быть использована для улучшения качества электроосажденного материала (например, содействуя образованию полностью плотных слоев), изменения размера зерен и/или изменения внутреннего механического напряжения в электроосажденном материале. Пригодные волновые сигналы включают синусоидальные волны, прямоугольные волны, пилообразные волны, треугольные волны или их сочетания, подаваемые либо последовательно, либо с перекрыванием (наложением).The characteristics of the nanolaminate coatings deposited by the various plating methods described herein, including the thickness and stress of the layers, can be controlled, among other things, by controlling the electrical voltage and current during the electrodeposition process. The current can be applied uniformly and continuously to each type of layer (periodic layer) by being applied to the workpiece. The current may also be applied in a predetermined mode, such as a waveform, to electrodeposit one or more periodic layer(s). In particular, the wave signal may be applied continuously or discontinuously (pulsed) to facilitate the electrodeposition process of each periodic layer. The stepwise inversion of the current applied during the electrodeposition (pulse inversion) can be used to improve the quality of the electrodeposited material (for example, promoting the formation of fully dense layers), change the grain size and/or change the internal mechanical stress in the electrodeposited material. Suitable waveforms include sine waves, square waves, sawtooth waves, triangular waves, or combinations thereof, applied either sequentially or overlapping (overlapping).

В одном варианте осуществления смещение синусоидальной волны или подобной синусоидальной волне функции, обусловленное наложением тока смещения, и синусоидальной волны или подобной синусоидальной волне функции может быть использовано для осаждения коррозионностойкого покрытия, содержащего один или более периодических слоев, где покрытие имеет механическое напряжение, которое составляет менее 400 МПа, менее 300 МПа, менее 200 МПа, менее 100 МПа, менее 50 МПа, менее 20 МПа, менее 10 МПа, или не поддается измерению.In one embodiment, the displacement of a sine wave or sine wave-like function due to superimposed bias current and a sine wave or sine-wave-like function can be used to deposit a corrosion resistant coating comprising one or more periodic layers, where the coating has a mechanical stress that is less than 400 MPa, less than 300 MPa, less than 200 MPa, less than 100 MPa, less than 50 MPa, less than 20 MPa, less than 10 MPa, or not measurable.

Напряжение, ток и/или плотность тока и период волн могут варьироваться. В вариантах осуществления напряжение варьирует от 1 до примерно 10 В, например, напряжение может варьировать от 2 до 9 В или от 3 до 8 В. В вариантах осуществления напряжение варьируется от примерно 3 до примерно 8 В. В некоторых вариантах осуществления напряжение варьирует от 3 до 4 В, от 3 до 5 В, от 3 до 6 В, от 3 до 7 В, от 4 до 5 В, от 4 до 6 В, от 4 до 7 В, от 4 до 8 В, от 4 до 9 В, от 5 до 7 В, от 5 до 8 В, от 5 до 9 В, от 6 до 7 В, от 6 до 8 В, от 6 до 9 В, от 7 до 8 В или от 7 до 9 В. В вариантах осуществления напряжение для нанесения второго слоя может быть по меньшей мере вдвое более высоким, чем использованное для нанесения первого слоя. В зависимости от химического состава и pH ванны, напряжения ниже примерно 3,3 В могут быть недостаточными для достижения надлежащих результатовVoltage, current and/or current density and wave period may vary. In embodiments, the voltage ranges from 1 to about 10 V, for example, the voltage can range from 2 to 9 V or from 3 to 8 V. In embodiments, the voltage ranges from about 3 to about 8 V. In some embodiments, the voltage ranges from 3 to 4V, 3 to 5V, 3 to 6V, 3 to 7V, 4 to 5V, 4 to 6V, 4 to 7V, 4 to 8V, 4 to 9 V, 5 to 7 V, 5 to 8 V, 5 to 9 V, 6 to 7 V, 6 to 8 V, 6 to 9 V, 7 to 8 V, or 7 to 9 V. In embodiments, the voltage for deposition of the second layer may be at least twice as high as that used for deposition of the first layer. Depending on bath chemistry and pH, voltages below about 3.3 V may not be sufficient to achieve proper results.

- 12 041389 металлизации, а напряжения выше примерно 8 В могут давать неприемлемое покрытие из таких металлов, как никель, а также уровни шума и дрожания, которые являются слишком высокими для получения желательных результатов металлизации.- 12 041389 plating, and voltages above about 8 V can produce unacceptable plating of metals such as nickel, as well as noise and jitter levels that are too high to obtain the desired plating results.

В вариантах осуществления первый электрический ток, который подводится для осаждения первого слоя, составляет, например, от примерно 10 до примерно 180 А. В других вариантах осуществления первый электрический ток составляет свыше 180 А. В дополнительных вариантах осуществления первый электрический ток составляет в диапазоне от примерно 10 до примерно 20 А, от примерно 20 до примерно 30 А, от примерно 30 до примерно 40 А, от примерно 40 до примерно 50 А, от примерно 50 до примерно 60 А, от примерно 60 до примерно 70 А, от примерно 70 до примерно 80 А, от примерно 80 до примерно 90 А, от примерно 90 до примерно 100 А, от примерно 100 до примерно 110 А, от примерно 110 до примерно 120 А, от примерно 120 до примерно 130 А, от примерно 130 до примерно 140 А, от примерно 140 до примерно 150 А, от примерно 150 до примерно 160 А, от примерно 160 А 170 А, от примерно 170 до примерно 180 А или свыше 180 А. В вариантах осуществления первый электрический ток составляет в диапазоне от примерно 40 до примерно 140 А. В таких вариантах осуществления первый электрический ток может составлять в диапазоне от примерно 40 до примерно 60 А, от примерно 60 до примерно 80 А, от примерно 80 до примерно 110 А, от примерно 100 до примерно 140 А, от примерно 70 до 80 А, от примерно 80 до примерно 90 А, от примерно 90 до примерно 100 А, от примерно 100 до примерно 110 А, от примерно 110 до примерно 120 А, от примерно 120 до примерно 130 А и от примерно 130 до примерно 140 А.In embodiments, the first electric current that is applied to deposit the first layer is, for example, from about 10 to about 180 A. In other embodiments, the first electric current is in excess of 180 A. In further embodiments, the first electric current is in the range of about 10 to about 20 A, about 20 to about 30 A, about 30 to about 40 A, about 40 to about 50 A, about 50 to about 60 A, about 60 to about 70 A, about 70 to about 80 A, about 80 to about 90 A, about 90 to about 100 A, about 100 to about 110 A, about 110 to about 120 A, about 120 to about 130 A, about 130 to about 140 A, from about 140 to about 150 A, from about 150 to about 160 A, from about 160 A to 170 A, from about 170 to about 180 A, or greater than 180 A. In embodiments, the first electric current is in the range of about 40 A. about 140 A. In such embodiments, the first electric current may range from about 40 to about 60 A, from about 60 to about 80 A, from about 80 to about 110 A, from about 100 to about 140 A, from about 70 to 80 A, about 80 to about 90 A, about 90 to about 100 A, about 100 to about 110 A, about 110 to about 120 A, about 120 to about 130 A, and about 130 to about 140 A.

В некоторых вариантах осуществления, где заготовки представляют собой шайбы, которые подвергаются наноламинированию, первый электрический ток составляет в диапазоне от примерно 60 до примерно 70 А. В конкретных вариантах осуществления, где заготовки представляют собой шайбы, первый электрический ток составляет примерно 64 А. В некоторых вариантах осуществления, где заготовки представляют собой гайки, которые подвергаются наноламинированию, первый электрический ток составляет в диапазоне от примерно 40 до примерно 60 А. В конкретных вариантах осуществления, где заготовки представляют собой гайки, первый электрический ток составляет примерно 50 А. В некоторых вариантах осуществления, где заготовки представляют собой шпильки, которые подвергаются наноламинированию, первый электрический ток составляет в диапазоне от примерно 20 до примерно 30 А. В конкретных вариантах осуществления, где заготовки представляют собой шпильки, первый электрический ток составляет примерно 25 А.In some embodiments where the preforms are pucks that are being nanolaminated, the first electric current is in the range of about 60 to about 70 A. In specific embodiments where the preforms are pucks, the first electric current is about 64 A. In some embodiments, where the preforms are pucks. In embodiments where the blanks are nuts that are being nanolaminated, the first electrical current is in the range of about 40 to about 60 A. In specific embodiments, where the blanks are nuts, the first electrical current is about 50 A. In some embodiments, the first electrical current is about 50 A. where the preforms are pins that are being nanolaminated, the first electric current is in the range of about 20 to about 30 A. In particular embodiments where the preforms are pins, the first electric current is about 25 A.

В вариантах осуществления второй электрический ток, который подводится для осаждения второго слоя, составляет, например, от примерно 10 до примерно 180 А. В других вариантах осуществления второй электрический ток составляет свыше 180 А. В дополнительных вариантах осуществления второй электрический ток составляет в диапазоне от примерно 10 до примерно 20 А, от примерно 20 до примерно 30 А, от примерно 30 до примерно 40 А, от примерно 40 до примерно 60 А, от примерно 40 до примерно 50 А, от примерно 50 до примерно 60 А, от примерно 60 до примерно 70 А, от примерно 70 до примерно 80 А, от примерно 80 до примерно 90 А, от примерно 90 до примерно 100 А, от примерно 90 до примерно 110 А, от примерно 100 до примерно 110 А, от примерно 110 до примерно 120 А, от примерно 120 до примерно 130 А, от примерно 130 до примерно 140 А, от примерно 140 до примерно 150 А, от примерно 150 до примерно 160 А, от примерно 160 А 170 А, от примерно 170 до примерно 180 А или свыше 180 А. В вариантах осуществления второй электрический ток, который подводится для осаждения второго слоя, примерно вдвое превышает ток, который подводится для осаждения первого слоя. В других вариантах осуществления второй электрический ток, который подводится для осаждения второго слоя, значительно более чем в два раза превышает ток, который подводится для осаждения первого слоя.In embodiments, the second electrical current that is supplied to deposit the second layer is, for example, from about 10 to about 180 A. In other embodiments, the second electrical current is in excess of 180 A. In further embodiments, the second electrical current is in the range of about 10 to about 20 A, about 20 to about 30 A, about 30 to about 40 A, about 40 to about 60 A, about 40 to about 50 A, about 50 to about 60 A, about 60 to about 70 A, about 70 to about 80 A, about 80 to about 90 A, about 90 to about 100 A, about 90 to about 110 A, about 100 to about 110 A, about 110 to about 120 A, from about 120 to about 130 A, from about 130 to about 140 A, from about 140 to about 150 A, from about 150 to about 160 A, from about 160 A 170 A, from about 170 to about 180 A or more 180 A. In variants implemented and the second electric current, which is supplied for the deposition of the second layer, is about twice the current that is supplied for the deposition of the first layer. In other embodiments, the second electrical current that is applied to deposit the second layer is significantly more than twice the current that is applied to deposit the first layer.

В вариантах осуществления, где заготовки представляют собой шпильки, которые подвергаются наноламинированию, второй электрический ток составляет в диапазоне от примерно 40 до примерно 60 А. В конкретных вариантах осуществления, где заготовки представляют собой шпильки, второй электрический ток составляет примерно 50 А. В некоторых вариантах осуществления, где заготовки представляют собой гайки, которые подвергаются наноламинированию, второй электрический ток составляет в диапазоне от примерно 90 до примерно 110 А. В конкретных вариантах осуществления, где заготовки представляют собой гайки, первый электрический ток составляет примерно 100 А. В некоторых вариантах осуществления, где заготовки представляют собой шайбы, которые подвергаются наноламинированию, первый электрический ток составляет в диапазоне от примерно 120 до примерно 135 А. В конкретных вариантах осуществления, где заготовки представляют собой шайбы, первый электрический ток составляет примерно 128 А.In embodiments where the preforms are hairpins that are being nanolaminated, the second electric current is in the range of about 40 to about 60 A. In specific embodiments where the preforms are hairpins, the second electric current is about 50 A. In some embodiments, embodiments where the blanks are nuts that are being nanolaminated, the second electric current is in the range of about 90 to about 110 A. In specific embodiments where the blanks are nuts, the first electric current is about 100 A. In some embodiments, where the preforms are pucks that are being nanolaminated, the first electric current is in the range of about 120 to about 135 A. In particular embodiments where the preforms are pucks, the first electric current is about 128 A.

В вариантах осуществления, где подводят один или более дополнительных электрических токов для осаждения одного или более дополнительных слоев, каждый дополнительный электрический ток может быть таким же, как первый и/или второй электрический ток. В других вариантах осуществления каждый дополнительный электрический ток составляет от 10 до 180 А. В дополнительных вариантах осуществления каждый дополнительный ток независимо составляет в диапазоне от 10 до примерно 20, от примерно 20 до примерно 30, от примерно 30 до примерно 40, от примерно 40 до примерно 60, от примерно 40 до примерно 50, от примерно 50 до примерно 60, от примерно 60 до примерно 70,In embodiments where one or more additional electrical currents are applied to deposit one or more additional layers, each additional electrical current may be the same as the first and/or second electrical current. In other embodiments, each additional electric current is from 10 to 180 A. In further embodiments, each additional current is independently in the range of 10 to about 20, about 20 to about 30, about 30 to about 40, about 40 to about 60, about 40 to about 50, about 50 to about 60, about 60 to about 70,

- 13 041389 от примерно 70 до примерно 80, от примерно 80 до примерно 90, от примерно 90 до примерно 100, от примерно 90 до примерно 110, от примерно 100 до примерно 110, от примерно 110 до примерно 120, от примерно 120 до примерно 130, от примерно 130 до примерно 140, от примерно 140 до примерно 150, от примерно 150 до примерно 160, от примерно 160 до примерно 170, от примерно 170 до примерно 180 или больше чем примерно 180 А.- 13 041389 about 70 to about 80, about 80 to about 90, about 90 to about 100, about 90 to about 110, about 100 to about 110, about 110 to about 120, about 120 to about 130, about 130 to about 140, about 140 to about 150, about 150 to about 160, about 160 to about 170, about 170 to about 180, or greater than about 180 A.

В вариантах осуществления первый и второй электрические токи повторяют несколько раз (в течение такого же отрезка времени, как в первый и второй раз), пока не будут достигнуты желательные число слоев и/или общая толщина покрытия.In embodiments, the first and second electric currents are repeated several times (for the same length of time as the first and second times) until the desired number of layers and/or total coating thickness is achieved.

В некоторых вариантах осуществления плотность тока может варьироваться непрерывно или дискретно в диапазоне от примерно 0,5 до примерно 200 мА/см2. В вариантах осуществления барабанной металлизации применение плотности тока в качестве параметра, как правило, является менее точной мерой тока вследствие постоянно меняющейся площади поверхности металлизируемых заготовок. Однако плотность тока может становиться действенной мерой, если используемое оборудование для барабанной металлизации требует в качестве входного параметра значение плотности тока.In some embodiments, the implementation of the current density may vary continuously or discretely in the range from about 0.5 to about 200 mA/cm 2 . In drum plating embodiments, using current density as a parameter is generally a less accurate measure of current due to the ever-changing surface area of the workpieces being plated. However, current density can become a valid measure if the drum plating equipment used requires a current density value as an input parameter.

В вариантах осуществления применяемые значения плотности тока составляют в диапазоне от примерно 1 до примерно 5 мА/см2, от примерно 5 до примерно 10 мА/см2, от примерно 10 до примерно 20 мА/см2, от примерно 20 до примерно 40 мА/см2, от примерно 40 до примерно 60 мА/см2, от примерно 60 до примерно 80 мА/см2, от примерно 80 до примерно 100 мА/см2, от примерно 100 до примерно 150 мА/см2 или от примерно 150 до примерно 200 мА/см2. В вариантах осуществления применяются более высокие плотности тока.In embodiments, current densities used are in the range of about 1 to about 5 mA/cm 2 , about 5 to about 10 mA/cm 2 , about 10 to about 20 mA/cm 2 , about 20 to about 40 mA /cm 2 from about 40 to about 60 mA/cm 2 from about 60 to about 80 mA/cm 2 from about 80 to about 100 mA/cm 2 from about 100 to about 150 mA/cm 2 or from about 150 to about 200 mA/cm 2 . In embodiments, higher current densities are used.

В некоторых вариантах осуществления частота волновых сигналов может составлять от примерно 0,01 до примерно 50 Гц. В других вариантах осуществления частота может быть от примерно 0,5 до примерно 10 Гц; от примерно 0,02 до примерно 1 Гц; от примерно 2 до примерно 10 Гц или от примерно 1 до примерно 5 Гц.In some embodiments, the frequency of the waveforms may be from about 0.01 to about 50 Hz. In other embodiments, the implementation of the frequency may be from about 0.5 to about 10 Hz; from about 0.02 to about 1 Hz; from about 2 to about 10 Hz; or from about 1 to about 5 Hz.

Электрические токи обычно будут подводиться в течение периодов времени порядка минут для осаждения данного слоя на все или на значительную часть заготовок в партии. В вариантах осуществления стадию подведения первого электрического тока в течение первого количества времени осуществляют на протяжении нескольких минут в диапазоне от примерно 0,5 до примерно 25 мин. В других вариантах осуществления первый электрический ток подводят в течение более 25 мин. В дополнительных вариантах осуществления первый электрический ток подводят в течение первого количества времени в диапазоне от примерно 0,5 до примерно 1 мин, от примерно 1 до примерно 3 мин, от примерно 1 до примерно 4 мин, от примерно 1 до примерно 5 мин, от примерно 2 до примерно 4 мин, от примерно 2 до примерно 5 мин, от примерно 2 до примерно 6 мин, от примерно 3 до примерно 6 мин, от примерно 3 до примерно 7 мин, от примерно 4 до примерно 6 мин, от примерно 4 до примерно 7 мин, от примерно 4 до примерно 8 мин, от примерно 5 до примерно 8 мин, от примерно 5 до примерно 9 мин, от примерно 5 до примерно 10 мин, от примерно 6 до примерно 8 мин, от примерно 6 до примерно 9 мин, от примерно 6 до примерно 10 мин, от примерно 8 до примерно 12 мин, от примерно 10 до примерно 15 мин, от примерно 15 до примерно 20 мин, от примерно 20 до примерно 25 мин или дольше, чем примерно 25 мин.Electric currents will typically be applied for periods on the order of minutes to deposit a given layer on all or a significant portion of the preforms in a batch. In embodiments, the step of applying a first electric current for a first amount of time is carried out over a period of several minutes ranging from about 0.5 to about 25 minutes. In other embodiments, the first electrical current is applied for more than 25 minutes. In additional embodiments, the first electrical current is applied for a first amount of time in the range of from about 0.5 to about 1 minute, from about 1 to about 3 minutes, from about 1 to about 4 minutes, from about 1 to about 5 minutes, from about 2 to about 4 minutes, from about 2 to about 5 minutes, from about 2 to about 6 minutes, from about 3 to about 6 minutes, from about 3 to about 7 minutes, from about 4 to about 6 minutes, from about 4 to about 7 minutes, from about 4 to about 8 minutes, from about 5 to about 8 minutes, from about 5 to about 9 minutes, from about 5 to about 10 minutes, from about 6 to about 8 minutes, from about 6 to about 9 minutes, about 6 to about 10 minutes, about 8 to about 12 minutes, about 10 to about 15 minutes, about 15 to about 20 minutes, about 20 to about 25 minutes, or longer than about 25 minutes.

В вариантах осуществления стадию подведения второго электрического тока в течение второго количества времени осуществляют на протяжении нескольких минут в диапазоне от примерно 0,5 до примерно 25 мин. В других вариантах осуществления второй электрический ток подводят в течение более 25 мин. В дополнительных вариантах осуществления второй электрический ток подводят в течение второго количества времени в диапазоне от примерно 0,5 до примерно 1 мин, от примерно 1 до примерно 3 мин, от примерно 1 до примерно 4 мин, от примерно 1 до примерно 5 мин, от примерно 2 до примерно 4 мин, от примерно 2 до примерно 5 мин, от примерно 2 до примерно 6 мин, от примерно 3 до примерно 6 мин, от примерно 3 до примерно 7 мин, от примерно 4 до примерно 6 мин, от примерно 4 до примерно 7 мин, от примерно 4 до примерно 8 мин, от примерно 5 до примерно 8 мин, от примерно 5 до примерно 9 мин, от примерно 5 до примерно 10 мин, от примерно 6 до примерно 8 мин, от примерно 6 до примерно 9 мин, от примерно 6 до примерно 10 мин, от примерно 8 до примерно 12 мин, от примерно 10 до примерно 15 мин, от примерно 15 до примерно 20 мин, от примерно 20 до примерно 25 мин или дольше, чем примерно 25 мин.In embodiments, the step of applying a second electric current for a second amount of time is carried out over a period of several minutes ranging from about 0.5 to about 25 minutes. In other embodiments, the second electrical current is applied for more than 25 minutes. In further embodiments, the second electrical current is applied for a second amount of time ranging from about 0.5 to about 1 minute, from about 1 to about 3 minutes, from about 1 to about 4 minutes, from about 1 to about 5 minutes, from about 2 to about 4 minutes, from about 2 to about 5 minutes, from about 2 to about 6 minutes, from about 3 to about 6 minutes, from about 3 to about 7 minutes, from about 4 to about 6 minutes, from about 4 to about 7 minutes, from about 4 to about 8 minutes, from about 5 to about 8 minutes, from about 5 to about 9 minutes, from about 5 to about 10 minutes, from about 6 to about 8 minutes, from about 6 to about 9 minutes, about 6 to about 10 minutes, about 8 to about 12 minutes, about 10 to about 15 minutes, about 15 to about 20 minutes, about 20 to about 25 minutes, or longer than about 25 minutes.

В вариантах осуществления, где подают один или более дополнительных электрических токов для осаждения одного или более дополнительных слоев, стадия подведения каждого дополнительного электрического тока может проводиться в течение такого же числа мин, как для первого и/или второго слоев. В вариантах осуществления каждый дополнительный электрический ток подводят в течение числа минут в диапазоне от примерно 0,5 до примерно 25 мин. В других вариантах осуществления каждый дополнительный электрический ток подводят в течение более 25 мин. В дополнительных вариантах осуществления каждый дополнительный электрический ток подводят в течение количества времени в диапазоне в диапазоне от примерно 0,5 до примерно 1 мин, от примерно 1 до примерно 3 мин, от примерно 1 до примерно 4 мин, от примерно 1 до примерно 5 мин, от примерно 2 до примерно 4 мин, от примерно 2 до примерно 5 мин, от примерно 2 до примерно 6 мин, от примерно 3 до примерно 6 мин, от примерно 3 до примерно 7 мин, от примерно 4 до примерно 6 мин, от примерно 4 до примерно 7 мин, от примерно 4In embodiments where one or more additional electrical currents are applied to deposit one or more additional layers, the step of applying each additional electrical current may be carried out for the same number of minutes as for the first and/or second layers. In embodiments, each additional electrical current is applied over a number of minutes ranging from about 0.5 to about 25 minutes. In other embodiments, each additional electrical current is delivered for more than 25 minutes. In further embodiments, each additional electrical current is applied for an amount of time ranging from about 0.5 to about 1 minute, from about 1 to about 3 minutes, from about 1 to about 4 minutes, from about 1 to about 5 minutes. , from about 2 to about 4 minutes, from about 2 to about 5 minutes, from about 2 to about 6 minutes, from about 3 to about 6 minutes, from about 3 to about 7 minutes, from about 4 to about 6 minutes, from about 4 to about 7 minutes, from about 4

- 14 041389 до примерно 8 мин, от примерно 5 до примерно 8 мин, от примерно 5 до примерно 9 мин, от примерно 5 до примерно 10 мин, от примерно 6 до примерно 8 мин, от примерно 6 до примерно 9 мин, от примерно 6 до примерно 10 мин, от примерно 8 до примерно 12 мин, от примерно 10 до примерно 15 мин, от примерно 15 до примерно 20 мин, от примерно 20 до примерно 25 мин или дольше чем примерно мин.- 14 041389 up to about 8 minutes, from about 5 to about 8 minutes, from about 5 to about 9 minutes, from about 5 to about 10 minutes, from about 6 to about 8 minutes, from about 6 to about 9 minutes, from about 6 to about 10 minutes, about 8 to about 12 minutes, about 10 to about 15 minutes, about 15 to about 20 minutes, about 20 to about 25 minutes, or longer than about minutes.

В вариантах осуществления, необязательная стадия подведения дополнительного тока включает повторение первого электрического тока в течение первого количества времени дополнительное число раз. В настоящем изобретении первый электрический ток подводят в течение первого количества времени 1 раз, 2 раза, 3 раза, 4 раза, 5 раз, 6 раз, 7 раз, 8 раз, 9 раз, 10 раз, 11 раз, 12 раз, 13 раз, 14 раз, 15 раз, 16 раз, 17 раз, 18 раз, 19 раз, 20 раз или более чем 20 раз. В вариантах осуществления необязательная стадия подведения дополнительного тока включает повторение второго электрического тока в течение второго количества времени дополнительное число раз. В некоторых вариантах осуществления второй электрический ток подводят в течение второго количества времени 1 раз, 2 раза, 3 раза, 4 раза, 5 раз, 6 раз, 7 раз, 8 раз, 9 раз, 10 раз, 11 раз, 12 раз, 13 раз, 14 раз, 15 раз, 16 раз, 17 раз, 18 раз, 19 раз, 20 раз или более чем 20 раз.In embodiments, the optional step of applying additional current includes repeating the first electric current for a first amount of time an additional number of times. In the present invention, the first electric current is applied for the first amount of time 1 time, 2 times, 3 times, 4 times, 5 times, 6 times, 7 times, 8 times, 9 times, 10 times, 11 times, 12 times, 13 times , 14 times, 15 times, 16 times, 17 times, 18 times, 19 times, 20 times or more than 20 times. In embodiments, the optional step of applying additional current comprises repeating the second electric current for a second amount of time an additional number of times. In some embodiments, the second electrical current is applied for a second amount of time 1 time, 2 times, 3 times, 4 times, 5 times, 6 times, 7 times, 8 times, 9 times, 10 times, 11 times, 12 times, 13 times, 14 times, 15 times, 16 times, 17 times, 18 times, 19 times, 20 times or more than 20 times.

В вариантах осуществления необязательная стадия электроосаждения дополнительных слоев включает подведение тока, который является таким же, как первый или второй электрический ток, в течение периода времени, который является таким же, как либо первое, либо второе количество времени. В других вариантах осуществления необязательная стадия электроосаждения дополнительных слоев включает поведение тока, который таким же, как первый или второй электрический ток, в течение периода времени, который отличается от первого или второго количества времени. В вариантах осуществления необязательная стадия электроосаждения дополнительных слоев включает подведение тока, который отличается от первого или второго электрического тока, в течение периода времени, который является таким же, как первое или второе количество времени. В вариантах осуществления необязательная стадия электроосаждения дополнительных слоев включает подведение тока, который отличается от первого или второго электрического тока, в течение периода времени, который отличается либо от первого, либо от второго количества времени. Опять же, в зависимости от обсуждаемых выше параметров, включая напряжение, ток и желательную толщину слоя, количество времени осаждения каждого такого дополнительного слоя, вероятно, будет составлять величину порядка минут, например, от примерно 0,5 до примерно 1 мин, от примерно 1 до примерно 2 мин, от примерно 2 до примерно 3 мин, от примерно 3 до примерно 4 мин, от примерно 4 до примерно 5 мин, от примерно 5 до примерно 6 мин, от примерно 6 до примерно 7 мин, от примерно 7 до примерно 8 мин, от примерно 8 до примерно 9 мин, от примерно 9 до примерно 10 мин, от примерно 10 до примерно 11 мин, от примерно11 до примерно 12 мин, от примерно 12 до примерно 14 мин, от примерно14 до примерно 16 мин, от примерно 16 до примерно 18 мин, от примерно18 до примерно 20 мин, от примерно 20 до примерно 25 мин или дольше чем примерно 25 мин.In embodiments, the optional step of electrodepositing additional layers includes applying a current that is the same as the first or second electrical current for a period of time that is the same as either the first or second amount of time. In other embodiments, the optional step of electrodeposition of additional layers includes the behavior of a current that is the same as the first or second electrical current for a period of time that is different from the first or second amount of time. In embodiments, the optional step of electrodepositing further layers includes applying a current that is different from the first or second electrical current for a period of time that is the same as the first or second amount of time. In embodiments, the optional step of electrodepositing additional layers includes applying a current that is different from the first or second electric current for a period of time that is different from either the first or second amount of time. Again, depending on the parameters discussed above, including voltage, current, and desired layer thickness, the amount of deposition time for each such additional layer is likely to be on the order of minutes, such as from about 0.5 to about 1 minute, from about 1 to about 2 minutes, from about 2 to about 3 minutes, from about 3 to about 4 minutes, from about 4 to about 5 minutes, from about 5 to about 6 minutes, from about 6 to about 7 minutes, from about 7 to about 8 minutes, about 8 to about 9 minutes, about 9 to about 10 minutes, about 10 to about 11 minutes, about 11 to about 12 minutes, about 12 to about 14 minutes, about 14 to about 16 minutes, from about 16 to about 18 minutes, about 18 to about 20 minutes, about 20 to about 25 minutes, or longer than about 25 minutes.

В вариантах осуществления источник питания для процесса металлизации сконструирован для ми нимизации шума. Иллюстративные производители источников питания включают Dynatronix, AmericanIn embodiments, the power supply for the plating process is designed to minimize noise. Illustrative power supply manufacturers include Dynatronix, American

Plating Power и Kepco.Plating Power and Kepco.

Электролиты и необязательные последующие обработки.Electrolytes and optional post-treatments.

Электроосаждение покрытий, в том числе индивидуальных слоев, может быть проведено с использованием электролита (гальванической ванны), содержащего(ей) жидкость/растворитель и ионы материала(ов), подлежащих электроосаждению. Такие ванны хорошо известны в данной области техники. Жидкость/растворитель может представлять собой воду, органический растворитель, ионную жидкость, расплавленную соль или их сочетание. В дополнение к жидкости/растворителю, гальваническая ванна может содержать различные соли (например, соли металлов), которые будут восстанавливаться на катоде с образованием электроосажденного(ых) металла(ов). Ванна может дополнительно содержать металлоиды, полимеры, керамические или керамоподобные материалы, которые могут присутствовать, например, в виде частиц, которые подвергаются электрофоретическому осаждению. Во время процесса осаждения компоненты ванны будут истощаться, и поэтому их необходимо отслеживать и пополнять по мере необходимости, в зависимости от срока службы ванны.The electrodeposition of coatings, including individual layers, can be carried out using an electrolyte (electroplating bath) containing(s) liquid/solvent and ions of the material(s) to be electrodeposited. Such baths are well known in the art. The liquid/solvent may be water, an organic solvent, an ionic liquid, a molten salt, or a combination thereof. In addition to the liquid/solvent, the plating bath may contain various salts (eg metal salts) which will be reduced at the cathode to form the electrodeposited metal(s). The bath may additionally contain metalloids, polymers, ceramic or ceramic-like materials, which may be present, for example, in the form of particles that are subjected to electrophoretic deposition. During the deposition process, the components of the bath will be depleted and therefore need to be monitored and replenished as needed, depending on the lifetime of the bath.

Известны многообразные ионные жидкости, которые могут быть использованы при электроосажде нии описываемых здесь покрытий и плакировок. Пригодные ионные жидкости включают те, которые перечислены в табл. 1, гдеA variety of ionic liquids are known that can be used in the electrodeposition of the coatings and claddings described here. Suitable ionic liquids include those listed in Table. 1, where

EMIM - 1-этил-3-метилимидазолий,EMIM - 1-ethyl-3-methylimidazolium,

PMIM - 1-пропил-3-метилимидазолий,PMIM - 1-propyl-3-methylimidazolium,

BMIM - 1-бутил-3-метилимидазолий,BMIM - 1-butyl-3-methylimidazolium,

HMIM - 1-гексил-3-метилимидазолий,HMIM - 1-hexyl-3-methylimidazolium,

DMIM - 1-децил-3-метилимидазолий, b-diMIM - 1-бутил-2,3-диметилимидазолий,DMIM - 1-decyl-3-methylimidazolium, b-diMIM - 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium,

OMIM - 1-метил-3-октилимидазолий,OMIM - 1-methyl-3-octylimidazolium,

BZMIM - 1-бензил-3-метилимидазолий иBZMIM - 1-benzyl-3-methylimidazolium and

- 15 041389- 15 041389

Р14+ - катион фосфора.P14 + - phosphorus cation.

Таблица 1Table 1

Катион Cation Анион Anion [ЕМ1М]+ [EM1M] + [bf4[bf 4 [(CF3SO2)2N]-[(CF 3 SO 2 ) 2 N]- [РМ1М]+ [RM1M] + [bf4[bf 4 [(CF3SO2)2N]‘[(CF 3 SO 2 ) 2 N]' [ВМ1М]+ [VM1M] + [bf4[bf 4 [PF6]-[ PF6 ]- [TfO]- [TFO]- [(CF3SO2)2N]’[(CF 3 SO 2 ) 2 N]' [SbF6]-[ SbF6 ]- [CF3SO3]’[CF 3 SO 3 ]' [НМ1М]+ [NM1M] + [(CF3SO2)2N]-[(CF 3 SO 2 ) 2 N]- [0М1М]+ [0M1M] + [bf4[bf 4 [РРб]' [RRb]' [(CF3SO2)2N]-[(CF 3 SO 2 ) 2 N]- [DMIM]+ [DMIM] + [(CF3SO2)2N]·[(CF 3 SO 2 ) 2 N] [b-AMIM]+ [b-AMIM] + [bf4[bf 4 [(CF3SO2)2N]’[(CF 3 SO 2 ) 2 N]' [BZMIM]+ [BZMIM] + [(CF3SO2)2N]’[(CF 3 SO 2 ) 2 N]' [OH(CH2)2-MIM]+ [OH(CH 2 ) 2 -MIM] + [(CF3SO2)2N]’[(CF 3 SO 2 ) 2 N]' [Рм]' [Rm]' [(CF3SO2)2N]’[(CF 3 SO 2 ) 2 N]' н-бутиламмоний n-butylammonium [SCN]’ [SCN]' втор-бутиламмоний sec-butylammonium [SCN]’ [SCN]' дипропиламмоний dipropylammonium [SCN]’ [SCN]' этиламмоний ethylammonium [NO3]’[ NO3 ]' н-пропиламмоний n-propylammonium [NO3]’[ NO3 ]' трибутиламмоний tributylammonium [NO3]’[ NO3 ]' тетрабутиламмоний tetrabutylammonium [CHES]’ [CHES]' тетрапропиламмоний tetrapropylammonium [CHES]’ [CHES]' тетрапентиламмоний tetrapentylammonium [(CF3SO2)2N]-[(CF 3 SO 2 ) 2 N]-

Покрытия могут быть подвергнуты вспомогательной обработке, например хроматной, карбонатной или термической обработке с использованием методов, известных специалисту в данной области техники, чтобы повысить коррозионную стойкость, твердость или какое-то другое свойство покрытия.The coatings may be subjected to an auxiliary treatment, such as chromate, carbonate, or heat treatment, using methods known to the person skilled in the art, to increase the corrosion resistance, hardness, or some other property of the coating.

Другие параметры, которые влияют на металлизацию.Other parameters that affect metallization.

Дополнительные параметры процесса металлизации могут влиять на результаты металлизации. Как обсуждалось ранее, варианты осуществления, которые максимизируют перемешивание и минимизируют дрожание, склонны давать лучшие результаты в плане повышенной равномерности металлизации по множественным изделиям в партии.Additional parameters of the plating process can affect the results of plating. As discussed earlier, embodiments that maximize agitation and minimize jitter tend to give better results in terms of improved plating uniformity across multiple items in a batch.

Кроме того, в дополнение к варьированию подводимого электрического тока, как обсуждалось выше, для получения периодических слоев, которые переменны по составу или по микроструктуре, можно варьировать одно или более из температуры электролита, величины pH, концентрации добавок в электролите или помешивания электролита, по отдельности или в сочетании с изменениями подводимого тока, для получения одного или более слоев покрытия.Furthermore, in addition to varying the applied electric current as discussed above, one or more of the electrolyte temperature, the pH value, the concentration of additives in the electrolyte, or the agitation of the electrolyte can be varied individually to obtain periodic layers that are variable in composition or microstructure. or in combination with changes in the input current, to obtain one or more coating layers.

Для барабанной металлизации одним примером такого параметра является отношение самого длинного размера покрываемых заготовок к радиусу барабана, т.е. доля длины. В вариантах осуществления это отношение составляет менее примерно 1,5, менее примерно 1,3, менее примерно 1,1, менее примерно 1,0, менее примерно 0,9, менее примерно 0,8, менее примерно 0,75, менее примерно 0,7, менее примерно 0,6, менее примерно 0,5, менее примерно 0,45, менее примерно 0,4, менее примерно 0,35, менее примерно 0,3, менее примерно 0,25 или менее примерно 0,2. В других вариантах осуществления это отношение составляет в диапазоне от примерно 0,1 до примерно 1,5. В некоторых вариантах осуществления это от примерно 0,2 до примерно 0,3, от примерно 0,2 до примерно 0,6, от примерно 0,3 до примерно 0,4, отношение составляет в диапазоне от от от примерно примерно примерноFor drum plating, one example of such a parameter is the ratio of the longest dimension of the preforms to be coated to the radius of the drum, i.e. fraction of the length. In embodiments, the ratio is less than about 1.5, less than about 1.3, less than about 1.1, less than about 1.0, less than about 0.9, less than about 0.8, less than about 0.75, less than about 0.7, less than about 0.6, less than about 0.5, less than about 0.45, less than about 0.4, less than about 0.35, less than about 0.3, less than about 0.25, or less than about 0, 2. In other embodiments, this ratio is in the range of about 0.1 to about 1.5. In some embodiments, this is from about 0.2 to about 0.3, from about 0.2 to about 0.6, from about 0.3 to about 0.4, the ratio is from about from about about

0,2 до примерно 0,4, 0,2 до примерно 0,7, 0,3 до примерно 0,5, от от от от примерно 0,1 примерно 0,2 примерно 0,2 примерно 0,3 до до до до примерно примерно примерно примерно0.2 to about 0.4, 0.2 to about 0.7, 0.3 to about 0.5, from from from about 0.1 about 0.2 about 0.2 about 0.3 to up to up to about about about

0,2,0.2

0,5,0.5

0,8,0.8

0,6,0.6

- 16 041389 от примерно 0,3 до примерно 0,7, от примерно 0,3 до примерно 0,8, от примерно 0,4 до примерно 0,5, от примерно 0,4 до примерно 0,6, от примерно 0,4 до примерно 0,7, от примерно 0,4 до примерно 0,8, от примерно 0,5 до примерно 0,6, от примерно 0,5 до примерно 0,6, от примерно 0,5 до примерно 0,7, от примерно 0,5 до примерно 0,8, от примерно 0,6 до примерно 0,7, от примерно 0,6 до примерно 0,75, от примерно 0,6 до примерно 0,8, от примерно 0,6 до примерно 0,9, от примерно 0,7 до примерно 0,8, от примерно 0,7 до примерно 0,9, от примерно 0,7 до примерно 1,0, от примерно 0,8 до примерно1,0, от примерно 0,8 до примерно 1,1, от примерно 0,8 до примерно 1,2, от примерно 0,9 до примерно1,1, от примерно 0,9 до примерно 1,2, от примерно 0,9 до примерно 1,3, от примерно 1,0 до примерно1,1, от примерно 1,0 до примерно 1,2, от примерно 1,0 до примерно 1,3, от примерно 1,0 до примерно1,4, от примерно 1,1 до примерно 1,2, от примерно 1,1 до примерно 1,3, от примерно 1,1 до примерно1,4, от примерно 1,1 до примерно 1,5, от примерно 1,2 до примерно 1,3, от примерно 1,2 до примерно 1,4 или от примерно 1,2 до примерно 1,5. В некоторых вариантах осуществления раскрытых здесь способов доля длины, составляющая в диапазоне от примерно 0,6 до примерно 0,75, обеспечивает приемлемый результат. В дополнительных вариантах осуществления доля длины примерно 0,67 может обеспечивать приемлемые результаты (см. Пример 1 ниже).- 16 041389 from about 0.3 to about 0.7, from about 0.3 to about 0.8, from about 0.4 to about 0.5, from about 0.4 to about 0.6, from about 0 .4 to about 0.7, from about 0.4 to about 0.8, from about 0.5 to about 0.6, from about 0.5 to about 0.6, from about 0.5 to about 0, 7, from about 0.5 to about 0.8, from about 0.6 to about 0.7, from about 0.6 to about 0.75, from about 0.6 to about 0.8, from about 0, 6 to about 0.9, about 0.7 to about 0.8, about 0.7 to about 0.9, about 0.7 to about 1.0, about 0.8 to about 1.0, about 0.8 to about 1.1, about 0.8 to about 1.2, about 0.9 to about 1.1, about 0.9 to about 1.2, about 0.9 to about 1.3, from about 1.0 to about 1.1, from about 1.0 to about 1.2, from about 1.0 to about 1.3, from about 1.0 to about 1.4, from about 1, 1 to about 1.2, from about 1.1 to about 1.3, from about 1.1 to about 1.4, from about 1.1 to about 1.5, about 1.2 to about 1.3, about 1.2 to about 1.4, or about 1.2 to about 1.5. In some embodiments of the methods disclosed herein, a length fraction ranging from about 0.6 to about 0.75 provides an acceptable result. In additional embodiments, a length fraction of about 0.67 may provide acceptable results (see Example 1 below).

В других вариантах осуществления параметры системы регулируют, чтобы обеспечить возможность металлизации изделий, имеющих более высокую долю длины. В таких вариантах осуществления доля длины может составлять вплоть до примерно 1,1 или примерно 1,3. В дополнительных таких вариантах осуществления доля длины может быть более 1,3. Изменение параметров, таких как доля загрузки и/или состав типов заготовок в барабане, а также других параметров, таких как число оборотов в минуту и ток, могут позволить успешно применять более высокие доли длины.In other embodiments, the system parameters are adjusted to allow the plating of articles having a higher length fraction. In such embodiments, the length fraction can be up to about 1.1 or about 1.3. In further such embodiments, the length fraction may be greater than 1.3. Changing parameters, such as the loading rate and/or the composition of the types of workpieces in the drum, as well as other parameters, such as the number of revolutions per minute and current, may allow higher length fractions to be successfully applied.

Объемная доля загрузки, которая представляет собой отношение набивочного объема заготовок к объему той части контейнерного устройства, которая удерживает покрываемые заготовки, например барабана, вибрационной корзины или качающейся емкости, представляет собой еще один параметр, который может быть скорректирован для модифицирования результатов металлизации. В случае сплошных заготовок объемная доля загрузки будет такой же, как доля загрузки (т.е. отношение объема заготовок к объему контейнерного устройства). Набивочный объем - это объем заготовки, если бы она рассматривалась как геометрическое сплошное тело. Например, в случае шайбы набивочный объем не учитывал бы отверстие в шайбе. Таким образом, набивочный объем был бы больше, чем вытесняемый объем. Соответственно, в случае заготовок, которые не являются сплошными объектами (например, шайб или гаек), следует использовать набивочный объем (как не совпадающий с вытесняемым объемом).Load volume fraction, which is the ratio of the stuffing volume of the preforms to the volume of that part of the container device that holds the preforms to be coated, such as the drum, vibrating basket, or oscillating vessel, is another parameter that can be adjusted to modify the plating results. In the case of solid billets, the volume fraction of the load will be the same as the fraction of the load (ie the ratio of the volume of the billets to the volume of the container device). The stuffing volume is the volume of the workpiece if it were considered as a geometric solid body. For example, in the case of a washer, the packing volume would not account for the hole in the washer. Thus, the stuffing volume would be larger than the displaced volume. Accordingly, in the case of blanks that are not solid objects (eg washers or nuts), a packing volume should be used (as different from the displaced volume).

В вариантах осуществления барабанной металлизации, если доля загрузки слишком велика, то будет снижаться дрожание, но также будет снижаться перемешивание, потенциально приводя к понижен ной равномерности металлизации среди изделий в партии, в том числе при осаждении множественных слоев. Наоборот, если доля загрузки слишком мала, то будет улучшаться перемешивание, но будет повышаться дрожание, опять же потенциально приводя к пониженной равномерности металлизации среди изделий в партии.In drum plating embodiments, if the loading ratio is too high, then jitter will be reduced, but mixing will also be reduced, potentially resulting in reduced plating uniformity among products in a batch, including when depositing multiple layers. Conversely, if the load fraction is too low, mixing will be improved but jitter will be increased, again potentially resulting in reduced plating uniformity among the products in the batch.

В вариантах осуществления доля загрузки является меньшей, чем заданное значение, например, менее примерно 0,7 (т.е. 70%), менее примерно 0,6, менее примерно 0,5, менее примерно 0,4, менее примерно 0,35, менее примерно 0,3, менее примерно 0,25, менее примерно 0,2, менее примерно 0,15 или менее примерно 0,1. В вариантах осуществления процессы здесь имеют доли загрузки, например, в диапазоне от примерно 0,05 до примерно 0,10, от примерно 0,05 до примерно 0,15, от примерно 0,05 до примерно 0,20, от примерно 0,05 до примерно 0,25, от примерно 0,05 до примерно 0,3, от примерно 0,05 до примерно 0,35, от примерно 0,05 до примерно 0,4, от примерно 0,10 до примерно 0,15, от примерно 0,10 до примерно 0,20, от примерно 0,10 до примерно 0,25, от примерно 0,10 до примерно 0,3, от примерно 0,1 до примерно 0,35, от примерно 0,1 до примерно 0,4, от примерно 0,15 до примерно 0,20, от примерно 0,15 до примерно 0,25, от примерно 0,15 до примерно 0,30, от примерно 0,15 до примерно 0,35, от примерно 0,15 до примерно 0,40, от примерно 0,15 до примерно 0,45, от примерно 0,20 до примерно 0,25, от примерно 0,20 до примерно 0,30, от примерно 0,20 до примерно 0,35, от примерно 0,20 до примерно 0,40, от примерно 0,20 до примерно 0,45, от примерно 0,25 до примерно 0,30, от примерно 0,25 до примерно 0,35, от примерно 0,25 до примерно 0,40, от примерно 0,25 до примерно 0,45, от примерно 0,30 до примерно 0,35, от примерно 0,30 до примерно 0,40, от примерно 0,30 до примерно 0,45, от примерно 0,30 до примерно 0,50, от примерно 0,35 до примерно 0,40, от примерно 0,35 до примерно 0,45, от примерно 0,35 до примерно 0,50, от примерно 0,35 до примерно 0,60, от примерно 0,40 до примерно 0,50, от примерно 0,40 до примерно 0,60 или от примерно 0,50 до примерно 0,60. Вообще говоря, доли загрузки, составляющие в диапазоне от примерно 0,05 до примерно 0,4, могут обеспечивать приемлемые результаты металлизации, в зависимости от других параметров обсуждаемой здесь конкретной системы барабанной металлизации. В некоторых вариантах осуществления доля загрузки составляет в диапазоне от примерно 0,2 до примерно 0,4.In embodiments, the load fraction is less than a predetermined value, such as less than about 0.7 (i.e., 70%), less than about 0.6, less than about 0.5, less than about 0.4, less than about 0, 35, less than about 0.3, less than about 0.25, less than about 0.2, less than about 0.15, or less than about 0.1. In embodiments, the processes herein have load shares, for example, in the range of from about 0.05 to about 0.10, from about 0.05 to about 0.15, from about 0.05 to about 0.20, from about 0, 05 to about 0.25, about 0.05 to about 0.3, about 0.05 to about 0.35, about 0.05 to about 0.4, about 0.10 to about 0.15 , from about 0.10 to about 0.20, from about 0.10 to about 0.25, from about 0.10 to about 0.3, from about 0.1 to about 0.35, from about 0.1 up to about 0.4, from about 0.15 to about 0.20, from about 0.15 to about 0.25, from about 0.15 to about 0.30, from about 0.15 to about 0.35, about 0.15 to about 0.40, about 0.15 to about 0.45, about 0.20 to about 0.25, about 0.20 to about 0.30, about 0.20 to about 0.35, from about 0.20 to about 0.40, from about 0.20 to about 0.45, from about 0.25 to about 0.30, from about 0.25 to about 0.35, from approximately 0.25 to about 0.40, about 0.25 to about 0.45, about 0.30 to about 0.35, about 0.30 to about 0.40, about 0.30 to about 0 .45, from about 0.30 to about 0.50, from about 0.35 to about 0.40, from about 0.35 to about 0.45, from about 0.35 to about 0.50, from about 0 35 to about 0.60, about 0.40 to about 0.50, about 0.40 to about 0.60, or about 0.50 to about 0.60. Generally speaking, loading fractions ranging from about 0.05 to about 0.4 can provide acceptable plating results, depending on other parameters of the particular drum plating system discussed here. In some embodiments, the loading fraction is in the range of about 0.2 to about 0.4.

Доля загрузки может быть использована для определения объема заготовок, загруженных в контейнерное устройство, например барабан, вибрационную корзину или качающуюся емкость.The load fraction can be used to determine the volume of blanks loaded into a container device such as a drum, vibrating basket or oscillating container.

Еще одной мерой загрузки является кажущаяся загрузка, которая представляет собой эксперимен- 17 041389 тально определенное отношение (i) числа заготовок, например крепежных деталей, гаек, шайб и т.д., которые фактически загружены в барабан, корзину или другое контейнерное устройство, к (ii) числу заготовок, например крепежных деталей, гаек, шайб и т.д., которые могут быть физически загружены в эти барабан, корзину или другое контейнерное устройство.Another measure of loading is apparent loading, which is the experimentally determined ratio (i) of the number of blanks, such as fasteners, nuts, washers, etc., that are actually loaded into a drum, basket, or other container device, to (ii) the number of items, such as fasteners, nuts, washers, etc., that can be physically loaded into that drum, basket, or other container device.

В некоторых вариантах осуществления, где кажущаяся загрузка используется для определения загрузки, применяются проценты кажущейся загрузки, составляющие в диапазоне от примерно 10 до примерно 80%. В дополнительных вариантах осуществления применяются проценты кажущейся загрузки более примерно 10%. В некоторых вариантах осуществления кажущиеся загрузки составляют в диапазоне от примерно 10 до примерно 20%, от примерно 10 до примерно 30%, от примерно 10 до примерно 40%, от примерно 15 до примерно 25%, от примерно 15 до примерно 35%, от примерно 15 до примерноIn some embodiments where apparent loading is used to determine loading, apparent loading percentages ranging from about 10% to about 80% are used. In further embodiments, apparent loading percentages greater than about 10% are used. In some embodiments, apparent loadings range from about 10% to about 20%, from about 10% to about 30%, from about 10% to about 40%, from about 15% to about 25%, from about 15% to about 35%, from about 15 to about

45%, от примерно 20 до примерно 30%, от примерно 20 до примерно 40%, от примерно 25 до примерно45%, about 20 to about 30%, about 20 to about 40%, about 25 to about

35%, от примерно 25 до примерно 45%, от примерно 25% до примерно 55%, от примерно 25 до примерно35%, about 25% to about 45%, about 25% to about 55%, about 25% to about

65%, от примерно 25 до примерно 75%, от примерно 30 до примерно 40%, от примерно 30 до примерно65%, about 25% to about 75%, about 30% to about 40%, about 30% to about

50%, от примерно 30 до примерно 60%, от примерно 30 до примерно 70%, от примерно 40 до примерно50%, about 30% to about 60%, about 30% to about 70%, about 40% to about

50%, от примерно 40 до примерно 60%, от примерно 40 до примерно 70%, от примерно 40 до примерно50%, about 40% to about 60%, about 40% to about 70%, about 40% to about

80%, от примерно 50 до примерно 60%, от примерно 50 до примерно 70% или от примерно 50 до примерно 80%. Следует отметить, что значения кажущейся загрузки могут иметь некоторую изменчивость, поскольку это значение экспериментально выводится по фактической загрузке заготовок в барабан, корзину или другое контейнерное устройство, а значит, может варьировать из-за упаковки заготовок при любой данной попытке определить, как много заготовок может быть загружено.80%, about 50% to about 60%, about 50% to about 70%, or about 50% to about 80%. It should be noted that apparent load values may have some variability, since this value is experimentally derived from the actual loading of blanks into a drum, basket, or other container device, and therefore may vary due to the packing of blanks in any given attempt to determine how many blanks can be be loaded.

На результаты металлизации также могут влиять типы и геометрические формы металлизируемых заготовок. Например, один набор параметров может давать приемлемые результаты, когда металлизации подвергаются заготовки одного типа, например, шпильки или болты одинакового размера. Иной набор параметров может давать приемлемые результаты, когда металлизации подвергаются заготовки множественных типов, например, шпильки вместе с гайками и шайбами. Это обусловливается тем, что присутствие более мелких заготовок может облегчать перемешивание более крупных изделий в барабане, корзине или другом контейнерном устройстве, так что может быть использована более высокая доля загрузки или доля длины. Дополнительно или альтернативно, в контейнерное устройство могут быть добавлены такие предметы, как шарики из нержавеющей стали, для способствования лучшему перемешиванию среди заготовок.Metallization results can also be affected by the types and geometric shapes of the workpieces to be metallized. For example, one set of parameters may give acceptable results when the same type of work piece is plated, such as studs or bolts of the same size. A different set of parameters may give acceptable results when multiple types of workpieces are plated, such as studs along with nuts and washers. This is because the presence of smaller pieces can facilitate mixing of larger pieces in a drum, basket or other container device so that a higher load fraction or length fraction can be used. Additionally or alternatively, items such as stainless steel balls may be added to the container device to aid in better mixing among the preforms.

Еще одним параметром, который может влиять на результаты металлизации, является число оборотов в минуту (об/мин) барабана, вибрационной корзины или другого контейнерного устройства. В вариантах осуществления контейнерное устройство вращают во время подведения первого и второго токов с заданной скоростью в об/мин, например, по меньшей мере 3 об/мин. В некоторых вариантах осуществления контейнерное устройство вращают с числом оборотов в минуту в диапазоне от примерно 3 до примерно 20 об/мин. В некоторых вариантах осуществления контейнерное устройство вращают с числом оборотов в минуту в диапазоне от примерно 3 до 4 об/мин, от примерно 3 до 5 об/мин, от примерно 3 до примерно 6 об/мин, от примерно 3 до примерно 7 об/мин, от примерно 4 до примерно 5 об/мин, от примерно 4 до примерно 6 об/мин, от примерно 4 до примерно 7 об/мин, от примерно 4 до примерно 8 об/мин, от примерно 5 до примерно 6 об/мин, от примерно 5 до примерно 7 об/мин, от примерно 5 до примерно 8 об/мин, от примерно 5 до примерно 9 об/мин, от примерно 5 до примерно 10 об/мин, от примерно 6 до примерно 7 об/мин, от примерно 6 до примерно 8 об/мин, от примерно 6 до примерно 9 об/мин, от примерно 6 до примерно 10 об/мин, от примерно 7 до примерно 8 об/мин, от примерно 7 до примерно 9 об/мин, от примерно 7 до примерно 10 об/мин, от примерно 8 до примерно 9 об/мин, от примерно 8 до примерно 10 об/мин, от примерно 8 до примерно 11 об/мин, от примерно 8 до примерно 12 об/мин, от примерно 10 до примерно 12 об/мин, от примерно 10 до примерно 15 об/мин, от примерно 15 до примерно 18 об/мин, от примерно 15 до примерно 20 об/мин или более примерно 20 об/мин. Вообще говоря, для вариантов осуществления барабанной металлизации скорости вращения, составляющие в диапазоне от примерно 3 до примерно 8 об/мин, могут давать приемлемые результаты металлизации, в зависимости от других параметров обсуждаемой здесь конкретной системы барабанной металлизации. Вообще говоря, для металлизации в вибрационной корзине скорости вращения, составляющие в диапазоне от примерно 6 до примерно 20 об/мин, могут обеспечивать приемлемые результаты металлизации, опять же в зависимости от других параметров конкретной системы вибрационной корзины. Когда другие параметры в системе были установлены, число оборотов в минуту можно варьировать для улучшения общих результатов металлизации, например, улучшением дрожания и перемешивания в системе барабанной металлизации.Another parameter that can affect plating results is the number of revolutions per minute (RPM) of the drum, vibrating basket, or other container device. In embodiments, the container device is rotated during the application of the first and second currents at a predetermined rpm, eg at least 3 rpm. In some embodiments, the container device is rotated at an RPM in the range of about 3 to about 20 RPM. In some embodiments, the container device is rotated at an RPM in the range of about 3 to 4 rpm, about 3 to 5 rpm, about 3 to about 6 rpm, about 3 to about 7 rpm. about 4 to about 5 rpm, about 4 to about 6 rpm, about 4 to about 7 rpm, about 4 to about 8 rpm, about 5 to about 6 rpm about 5 to about 7 rpm, about 5 to about 8 rpm, about 5 to about 9 rpm, about 5 to about 10 rpm, about 6 to about 7 rpm about 6 to about 8 rpm, about 6 to about 9 rpm, about 6 to about 10 rpm, about 7 to about 8 rpm, about 7 to about 9 rpm about 7 to about 10 rpm, about 8 to about 9 rpm, about 8 to about 10 rpm, about 8 to about 11 rpm, about 8 to about 12 rpm min, from about 10 to about 12 rpm, from about 10 to about 15 rpm, about 15 to about 18 rpm, about 15 to about 20 rpm, or greater than about 20 rpm. Generally speaking, for drum plating embodiments, rotation speeds ranging from about 3 to about 8 rpm can produce acceptable plating results, depending on other parameters of the particular drum plating system discussed here. Generally speaking, for plating in a vibrating basket, rotation speeds ranging from about 6 to about 20 rpm can provide acceptable plating results, again depending on other parameters of the particular vibrating basket system. When other parameters in the system have been set, the RPM can be varied to improve the overall plating results, for example by improving the shake and agitation in the drum plating system.

Поэтому в вариантах осуществления барабанной металлизации ряд параметров может быть протестирован и скорректирован для достижения системы барабанной металлизации, в которой наноламинатные покрытия могут быть получены на желательной порции заготовок или множестве заготовок в партии. Например, доля длины, доля загрузки, число оборотов в минуту и тип(ы) металлизируемых заготовок все могут влиять на результаты металлизации. Величина дрожания и перемешивания также может быть экспериментально определена проведением измерений для любой конкретной системы барабаннойTherefore, in drum plating embodiments, a number of parameters can be tested and adjusted to achieve a drum plating system in which nanolaminate coatings can be produced on a desired batch of preforms or multiple preforms in a batch. For example, length fraction, load fraction, rpm, and type(s) of preforms being plated can all influence the results of plating. The amount of jitter and mixing can also be experimentally determined by making measurements on any particular drum system.

- 18 041389 металлизации, включая загрузку (например, долю загрузки, долю длины и типы изделий), напряжение, число оборотов в минуту и ток.- 18 041389 plating, including load (eg load fraction, length fraction and product types), voltage, rpm and current.

Подобным образом, в вариантах осуществления с вибрацией или с качанием ряд параметров может быть протестирован и скорректирован для достижения системы металлизации, в которой наноламинатные покрытия могут быть получены на множестве заготовок в партии. Например, доля длины, доля загрузки, число оборотов в минуту и тип(ы) металлизируемых заготовок все могут влиять на результаты металлизации.Similarly, in vibration or wobble embodiments, a number of parameters can be tested and adjusted to achieve a plating system in which nanolaminate coatings can be produced on multiple preforms in a batch. For example, length fraction, load fraction, rpm, and type(s) of preforms being plated can all influence the results of plating.

Толщины слоев и покрытий.Thicknesses of layers and coatings.

В вариантах осуществления описываемых здесь процессов первый и второй слои в изделиях из множества имеют большую толщину, чем примерно 150 нм, например, составляющую в диапазоне от примерно 150 до примерно 5000 нм. В дополнительных вариантах осуществления первый и второй слои в изделиях из множества имеют толщину, например, независимо составляющую в диапазоне от примерно 200 до примерно 500 нм, от примерно 200 до примерно 500 нм, от примерно 200 до примерно 300 нм, от примерно 300 до примерно 400 нм, от примерно 400 до примерно 500 нм, от примерно 500 до примерно 750 нм, от примерно 500 до примерно 1000 нм, от примерно 500 до примерно 600 нм, от примерно 600 до примерно 700 нм, от примерно 700 до примерно 800 нм, от примерно 800 до примерно 900 нм, от примерно 900 до примерно 1000 нм, от примерно 1000 до примерно 1250 нм, от примерно 1000 до примерно 1500 нм, от примерно 1250 до примерно 1500 нм, от примерно 1500 до примерно 2000 нм, от примерно 2000 до примерно 2500 нм, от примерно 2500 до примерно 3000 нм, от примерно 3000 до примерно 4000 нм, от примерно 4000 до примерно 5000 нм или свыше 5000 нм. В вариантах осуществления первый и второй слои имеют минимальную толщину по меньшей мере примерно 200 нм. В вариантах осуществления первый и второй слои имеют минимальную толщину по меньшей мере примерно 250 нм. В конкретных вариантах осуществления первый и/или второй слой имеет толщину, составляющую в диапазоне от примерно 200 до примерно 400 нм. В других вариантах осуществления первый и/или второй слой имеет толщину, составляющую в диапазоне от примерно 250 до примерно 350 нм.In embodiments of the processes described herein, the first and second layers in the articles of the plurality are thicker than about 150 nm, eg, in the range of from about 150 to about 5000 nm. In additional embodiments, the first and second layers in the articles of the plurality have a thickness, for example, independently ranging from about 200 to about 500 nm, from about 200 to about 500 nm, from about 200 to about 300 nm, from about 300 to about 400 nm, about 400 to about 500 nm, about 500 to about 750 nm, about 500 to about 1000 nm, about 500 to about 600 nm, about 600 to about 700 nm, about 700 to about 800 nm , from about 800 to about 900 nm, from about 900 to about 1000 nm, from about 1000 to about 1250 nm, from about 1000 to about 1500 nm, from about 1250 to about 1500 nm, from about 1500 to about 2000 nm, from about 2000 to about 2500 nm, from about 2500 to about 3000 nm, from about 3000 to about 4000 nm, from about 4000 to about 5000 nm, or above 5000 nm. In embodiments, the first and second layers have a minimum thickness of at least about 200 nm. In embodiments, the first and second layers have a minimum thickness of at least about 250 nm. In specific embodiments, the implementation of the first and/or second layer has a thickness in the range from about 200 to about 400 nm. In other embodiments, the first and/or second layer has a thickness ranging from about 250 to about 350 nm.

В вариантах осуществления второй слой является значительно более толстым, чем первый слой. Например, толщина первого слоя может быть в диапазоне от примерно 200 до примерно 400 нм, а толщина второго слоя может быть в диапазоне от примерно 600 до примерно 1000 нм. В вариантах осуществления толщина второго слоя приблизительно кратна толщине первого слоя, например, приблизительно двукратной (2х), трехкратной (3х) или четырехкратной (4х) толщиной первого слоя. Например, если первый слой имеет толщину примерно 250 нм, то второй слой может иметь толщину примерно 500 нм или примерно 750 нм. В вариантах осуществления толщина второго слоя составляет в диапазоне от примерно 400 до примерно 600 нм. В дополнительных вариантах осуществления толщина первого слоя составляет в диапазоне от примерно 200 до примерно 300 нм, а толщина второго слоя составляет в диапазоне от примерно 600 до примерно 900 нм. В вариантах осуществления толщины индивидуальных слоев составляют вплоть до 5000 нм. В других вариантах осуществления толщины индивидуальных слоев составляют более 5000 нм.In embodiments, the second layer is significantly thicker than the first layer. For example, the thickness of the first layer may be in the range of about 200 to about 400 nm, and the thickness of the second layer may be in the range of about 600 to about 1000 nm. In embodiments, the thickness of the second layer is approximately a multiple of the thickness of the first layer, eg, approximately two times (2x), three times (3x), or four times (4x) the thickness of the first layer. For example, if the first layer is about 250 nm thick, then the second layer may be about 500 nm thick, or about 750 nm thick. In embodiments, the thickness of the second layer is in the range of about 400 to about 600 nm. In further embodiments, the thickness of the first layer is in the range of about 200 to about 300 nm and the thickness of the second layer is in the range of about 600 to about 900 nm. In embodiments, individual layer thicknesses are up to 5000 nm. In other embodiments, the implementation of the thickness of the individual layers are more than 5000 nm.

Как правило, будут наноситься один или более дополнительных слоев, и каждый дополнительный слой независимо может иметь толщину по меньшей мере примерно 150 нм, например, независимо составляющую в диапазоне от примерно 150 до примерно 5000 нм. В вариантах осуществления каждый дополнительный слой имеет толщину, например, от примерно 200 до примерно 500, от примерно 200 до примерно 300, от примерно 300 до примерно 400, от примерно 400 до примерно 500, от примерно 500 до примерно 750, от примерно 500 до примерно 1000, от примерно 500 до примерно 600, от примерно 600 до примерно 700, от примерно 700 до примерно 800, от примерно 800 до примерно 900, от примерно 900 до примерно 1000, от примерно 1000 до примерно 1250, от примерно 1000 до примерно 1500, от примерно 1250 до примерно 1500, от примерно 1500 до примерно 2000, от примерно 2000 до примерно 2500, от примерно 2500 до примерно 3000, от примерно 3000 до примерно 4000, от примерно 4000 до примерно 5000, или свыше примерно 5000 нм. Как и для первого и второго слоев, упомянутые один или более дополнительных слоев будут обычно иметь минимальную толщину по меньшей мере примерно 200 нм. В других вариантах осуществления упомянутые один или более дополнительных слоев будут обычно иметь минимальную толщину по меньшей мере примерно 250 нм. Например, первый и/или второй слой может иметь толщину, независимо составляющую в диапазоне от примерно 200 до примерно 400 нм, или от примерно 250 до примерно 350 нм.Typically, one or more additional layers will be applied, and each additional layer may independently have a thickness of at least about 150 nm, eg, independently ranging from about 150 to about 5000 nm. In embodiments, each additional layer has a thickness of, for example, about 200 to about 500, about 200 to about 300, about 300 to about 400, about 400 to about 500, about 500 to about 750, about 500 to about 1000, about 500 to about 600, about 600 to about 700, about 700 to about 800, about 800 to about 900, about 900 to about 1000, about 1000 to about 1250, about 1000 to about 1500, about 1250 to about 1500, about 1500 to about 2000, about 2000 to about 2500, about 2500 to about 3000, about 3000 to about 4000, about 4000 to about 5000, or greater than about 5000 nm. As with the first and second layers, said one or more additional layers will typically have a minimum thickness of at least about 200 nm. In other embodiments, said one or more additional layers will typically have a minimum thickness of at least about 250 nm. For example, the first and/or second layer may have a thickness independently ranging from about 200 to about 400 nm, or from about 250 to about 350 nm.

Вообще говоря, может быть желательным формирование покрытий с общей толщиной в диапазоне от примерно 5 до примерно 15 мкм. В некоторых вариантах осуществления желательно, чтобы общая толщина покрытия была в диапазоне от примерно 6 до примерно 10 мкм, от примерно 6 до примерно 12 мкм, от примерно 8 до примерно 10 мкм, от примерно 8 до примерно 12 мкм, от примерно 10 до примерно 12 мкм, или от примерно 12 до примерно 15 мкм. Общая, или совокупная, толщина электроосажденных слоев (т.е. толщина покрытия) на множестве изделий может составлять по меньшей мере примерно 300 нм. В других вариантах осуществления толщина покрытия составляет в диапазоне от примерно 300 до примерно 50 мкм. В дополнительных вариантах осуществления толщина покрытия составляетGenerally speaking, it may be desirable to form coatings with an overall thickness in the range of about 5 to about 15 microns. In some embodiments, it is desirable that the total coating thickness be in the range of about 6 to about 10 microns, about 6 to about 12 microns, about 8 to about 10 microns, about 8 to about 12 microns, about 10 to about 12 µm, or about 12 to about 15 µm. The total, or cumulative, thickness of the electrodeposited layers (ie, coating thickness) on a plurality of articles may be at least about 300 nm. In other embodiments, the coating thickness is in the range of about 300 to about 50 microns. In further embodiments, the coating thickness is

- 19 041389 в диапазоне от примерно 500 до примерно 50 мкм. В других дополнительных вариантах осуществления толщина покрытия составляет более примерно 50 мкм. Общая толщина покрытия может составлять в диапазоне от примерно 400 до примерно 500 нм, от примерно 500 до примерно- 19 041389 in the range from about 500 to about 50 microns. In other additional embodiments, the coating thickness is greater than about 50 microns. The total thickness of the coating may range from about 400 to about 500 nm, from about 500 to about

750 нм, от примерно 500 до примерно 1000 нм, от примерно 750 до примерно 1000 нм, от примерно 500 до от до от до от примерно 600 нм, от примерно 600 до примерно 700 нм, от примерно 700 до примерно 800 нм, примерно 800 до примерно 900 нм, от примерно 900 до примерно 1000 нм, от примерно 1000 примерно 1500 нм, от примерно 1500 до примерно 2000 нм, от примерно 2000 до примерно 3000 нм, примерно 3000 до примерно 4000 нм, от примерно 4000 до примерно 5000 нм, от примерно 5000 примерно 6000 нм, от примерно 6000 до примерно 7000 нм, от примерно 7000 до примерно 8000 нм, примерно 8000 до примерно750 nm, from about 500 to about 1000 nm, from about 750 to about 1000 nm, from about 500 to from to from to about 600 nm, from about 600 to about 700 nm, from about 700 to about 800 nm, about 800 up to about 900 nm, from about 900 to about 1000 nm, from about 1000 to about 1500 nm, from about 1500 to about 2000 nm, from about 2000 to about 3000 nm, from about 3000 to about 4000 nm, from about 4000 to about 5000 nm , from about 5000 to about 6000 nm, from about 6000 to about 7000 nm, from about 7000 to about 8000 nm, from about 8000 to about

9000 нм, от примерно 9000 до примерно 10000 до до до до до до примерно примерно примерно примерно примерно примерно9000 nm, from about 9000 to about 10000 up to up to up to up to about about about about about about

1100011000

1300013000

1500015000

1700017000

1900019000

25000 нм, нм, нм, нм, нм, нм, от от от от от от примерно примерно примерно примерно примерно примерно25000 nm, nm, nm, nm, nm, nm, from from from from from about about about about about about

1100011000

1300013000

1500015000

1700017000

1900019000

25000 до до до до до до примерно примерно примерно примерно примерно примерно25000 up to up to up to up to about about about about about about

1200012000

1400014000

1600016000

1800018000

2000020000

30000 нм, нм, нм, нм, нм, нм, нм, от примерно от от от от от от до примерно 40000 нм, от примерно 40000 до примерно 50000 нм, или более примерно примерно примерно примерно примерно примерно примерно30,000 nm, nm, nm, nm, nm, nm, nm, from about from from from from to about 40,000 nm, from about 40,000 to about 50,000 nm, or more about about about about about about about about

1000010000

1200012000

1400014000

1600016000

1800018000

2000020000

3000030000

50000 нм. В вариантах осуществления совокупная толщина слоев на множестве изделий может составлять в диапазоне от примерно 200 до примерно 50000 нм. В некоторых вариантах осуществления совокупная толщина слоев на множестве изделий может составлять в диапазоне от примерно 5000 до примерно 15000 нм (от примерно 5 до примерно 15 мкм) или от примерно 8000 до примерно 12000 (от примерно 8 до примерно 12 мкм).50000 nm. In embodiments, the combined thickness of the layers on a plurality of articles may range from about 200 nm to about 50,000 nm. In some embodiments, the combined thickness of the layers on a plurality of articles may range from about 5,000 to about 15,000 nm (about 5 to about 15 microns), or from about 8,000 to about 12,000 (about 8 to about 12 microns).

В случае, когда металлизируемые заготовки являются резьбовыми, толщина покрытия обычно составляет примерно 12 мкм или менее, например толщина покрытия может составлять в диапазоне от примерно 6 до примерно 12 мкм. В некоторых вариантах осуществления, где металлизируемые заготовки имеют резьбу, толщина покрытия составляет в диапазоне от примерно 8 до примерно 10 мкм. В зависимости от желательной суммарной толщины и желательной толщины индивидуальных слоев, может быть желательным общее число слоев в диапазоне от 10 до 18. В некоторых вариантах осуществления могут быть осаждены в целом от 12 до 15 слоев.In the case where the workpieces to be plated are threaded, the coating thickness is typically about 12 microns or less, for example, the coating thickness may be in the range of about 6 to about 12 microns. In some embodiments where the workpieces to be plated are threaded, the thickness of the coating is in the range of about 8 to about 10 microns. Depending on the desired total thickness and the desired thickness of the individual layers, a total number of layers in the range of 10 to 18 may be desirable. In some embodiments, a total of 12 to 15 layers may be deposited.

Одно соображение в отношении нанесения покрытий на резьбовые заготовки, такие как гайки, болты и шпильки, состоит в возможности существенной вариации состава и скорости осаждения между безрезьбовыми поверхностями и резьбами. В случае, когда заготовки подвержены воздействию способствующих коррозии условий и поэтому должны быть покрыты для обеспечения коррозионной стойкости, как правило, безрезьбовые поверхности могут в большей степени подвергаться воздействию способствующих коррозии условий, чем резьбовая поверхность, а значит, могут быть выбраны как целевые по верхности для оценки покрытия.One consideration for coating threaded workpieces such as nuts, bolts and studs is the potential for significant variation in composition and deposition rate between threadless surfaces and threads. Where workpieces are exposed to corrosive conditions and therefore must be coated for corrosion resistance, generally threadless surfaces may be more susceptible to corrosive conditions than threaded surfaces and thus may be selected as target surfaces for coverage estimates.

Примеры различных поверхностей заготовок, где могут быть проведены измерения, в том числе значимые поверхности, приведены на фиг. 1A-1E. Как показано, для гайки или шайбы значимая поверхность может быть определена как грань гайки или шайбы. Для болта значимая поверхность может быть определена как верх головки болта, а для шпильки значимая поверхности может быть определена как безрезьбовой торец шпильки (как показано). Такие безрезьбовые поверхности также более доступны для электролита и тока, чем резьбы, и в результате этого проявляют в среднем более высокие скорости осаждения. Однако вершины резьбы действуют как острые неровности во время осаждения, и связанный с этим ток, сосредоточивающийся на этих поверхностях, приводит к более высоким локальным скоростям осаждения, а также может влиять на более высокие пропорции одного или более компонентов. Например, в случае, когда должно наноситься ZnNi-e покрытие, процентное содержание никеля может быть более высоким в области резьбы. Напротив, во впадинах профиля резьбы нанесение покрытия является значительно более трудным, поскольку ток отводится к вершинам резьбы. Результатом этого является то, что толщины во впадинах резьбы могут быть меньшими, чем на безрезьбовых поверхностях или вершинах резьбы. Поэтому системы и параметры, применяемые в процессе металлизации, должны быть оптимизированы для обеспечения того, что целевые поверхности удовлетворяют целевым составу и толщине, не оставляя покрытие во впадинах резьбы слишком тонким или покрытие на вершинах резьбы слишком толстым. Имея в виду эту вариацию, на практике система и параметры могут быть разработаны для нанесения покрытия на одну или более безрезьбовых поверхностей покрываемой заготовки, имеющего состав и толщину в пределах заданных диапазонов. Процесс и параметры обычно будут регулироваться так, что толщина покрытий в витках резьбы не является настолько большой, чтобы сделать поверхности неспособными к сопряжению с соответствующими резьбовыми поверхностями. Как отмечалось выше, безрезьбовые поверхности обычно представляют собой хорошее место для измерения и сравнения толщины и состава наноламинатного покрытия среди изделий в партии благодаря большей равномерности осаждения на таких поверхностях. Вообще говоря, при сравнении толщины и состава покрытия среди двух или более изделий в партии предпочтительно сравнивать толщину и/или состав в одном и том же месте на каждом из изделий. Такие сравнения также можно быть проделать во многих местах на метал- 20 041389 лизированных изделиях в партии, опять же сравнивая толщину и/или состав покрытия в каждом месте на одном изделии (например, вершине или впадине среднего участка резьбы, или вершине или впадине концевого участка резьбы) с толщиной и/или составом покрытия в тех же местах на другом изделии.Examples of various workpiece surfaces where measurements can be made, including significant surfaces, are shown in FIG. 1A-1E. As shown, for a nut or washer, the significant surface can be defined as the face of the nut or washer. For a bolt, the significant surface can be defined as the top of the bolt head, and for a stud, the significant surface can be defined as the threadless end of the stud (as shown). Such threadless surfaces are also more accessible to electrolyte and current than threads and as a result exhibit higher deposition rates on average. However, thread crests act as sharp bumps during deposition and the associated current focusing on these surfaces results in higher local deposition rates and may also affect higher proportions of one or more components. For example, in the case where a ZnNi-e coating is to be applied, the nickel percentage may be higher in the thread area. On the other hand, at the root of the thread profile, coating is much more difficult because the current is diverted to the crest of the thread. The result of this is that thread root thicknesses can be thinner than threadless surfaces or thread crests. Therefore, the systems and parameters used in the plating process must be optimized to ensure that the target surfaces satisfy the target composition and thickness without leaving the coating at the root of the thread too thin or the coating at the top of the thread too thick. With this variation in mind, in practice, the system and parameters can be designed to coat one or more threadless surfaces of a workpiece to be coated having composition and thickness within predetermined ranges. The process and parameters will typically be controlled so that the thickness of the coatings in the threads is not so great as to render the surfaces incapable of mating with the corresponding threaded surfaces. As noted above, threadless surfaces are usually a good place to measure and compare nanolaminate coating thickness and composition across products in a batch due to the greater uniformity of deposition on such surfaces. Generally speaking, when comparing the thickness and composition of a coating among two or more articles in a batch, it is preferable to compare the thickness and/or composition at the same location on each of the articles. Such comparisons can also be made at multiple locations on the metallized products in a batch, again comparing the thickness and/or composition of the coating at each location on the same product (for example, the top or bottom of a middle thread section, or the top or bottom of an end section). threads) with the thickness and/or composition of the coating in the same places on another product.

В зависимости от некоторых параметров, в том числе геометрии контура безрезьбовой поверхности, и срока службы и состава ванны, скорости осаждения могут составлять в диапазоне от менее 1 мкм/ч до более 10 мкм/ч. В различных вариантах осуществления скорости осаждения составляют менее 0,5 мкм/ч или же составляют в диапазоне от примерно 0,5 до примерно 1 мкм/ч, от примерно 1 до примерно 2 мкм/ч, от примерно 1 до примерно 3 мкм/ч, от примерно 1 до примерно 4 мкм/ч, от примерно 1 до примерно 5 мкм/ч, от примерно 2 до примерно 3 мкм/ч, от примерно 2 до примерно 4 мкм/ч, от примерно 2 до примерно 5 мкм/ч, от примерно 2 до примерно 6 мкм/ч, от примерно 2 до примерно 7 мкм/ч, от примерно 2 до примерно 8 мкм/ч, от примерно 2 до примерно 9 мкм/ч, от примерно 2 до примерно 10 мкм/ч, от примерно 3 до примерно 4 мкм/ч, от примерно 3 до примерно 5 мкм/ч, от примерно 3 до примерно 6 мкм/ч, от примерно 3 до примерно 7 мкм/ч, от примерно 3 до примерно 8 мкм/ч, от примерно 3 до примерно 9 мкм/ч, от примерно 3 до примерно 10 мкм/ч, от примерно 4 до примерно 5 мкм/ч, от примерно 4 до примерно 6 мкм/ч, от примерно 4 до примерно 7 мкм/ч, от примерно 4 до примерно 8 мкм/ч, от примерно 4 до примерно 9 мкм/ч, от примерно 4 до примерно 10 мкм/ч, от примерно 5 до примерно 6 мкм/ч, от примерно 5 до примерно 7 мкм/ч, от примерно 5 до примерно 8 мкм/ч, от примерно 5 до примерно 9 мкм/ч, от примерно 5 до примерно 10 мкм/ч, от примерно 6 до примерно 7 мкм/ч, от примерно 6 до примерно 8 мкм/ч, от примерно 6 до примерно 9 мкм/ч, от примерно 6 до примерно 10 мкм/ч, от примерно 7 до примерно 8 мкм/ч, от примерно 7 до примерно 9 мкм/ч, от примерно 7 до примерно 10 мкм/ч, от примерно 8 до примерно 10 мкм/ч, от примерно 9 до примерно 10 мкм/ч, от примерно 10 до примерно 15 мкм/ч, или от примерно 15 до примерно 20 мкм/ч.Depending on several parameters, including the contour geometry of the threadless surface, and the service life and composition of the bath, deposition rates can range from less than 1 µm/h to more than 10 µm/h. In various embodiments, the deposition rates are less than 0.5 µm/h, or are in the range of about 0.5 to about 1 µm/h, about 1 to about 2 µm/h, about 1 to about 3 µm/h , from about 1 to about 4 µm/h, from about 1 to about 5 µm/h, from about 2 to about 3 µm/h, from about 2 to about 4 µm/h, from about 2 to about 5 µm/h , about 2 to about 6 µm/h, about 2 to about 7 µm/h, about 2 to about 8 µm/h, about 2 to about 9 µm/h, about 2 to about 10 µm/h , about 3 to about 4 µm/h, about 3 to about 5 µm/h, about 3 to about 6 µm/h, about 3 to about 7 µm/h, about 3 to about 8 µm/h , about 3 to about 9 µm/h, about 3 to about 10 µm/h, about 4 to about 5 µm/h, about 4 to about 6 µm/h, about 4 to about 7 µm/h , from about 4 to about 8 µm/h, from about 4 to about 9 µm/h, from example but 4 to about 10 µm/h, about 5 to about 6 µm/h, from about 5 to about 7 µm/h, from about 5 to about 8 µm/h, from about 5 to about 9 µm/h, from about 5 to about 10 µm/h, about 6 to about 7 µm/h, from about 6 to about 8 µm/h, from about 6 to about 9 µm/h, from about 6 to about 10 µm/h, from about 7 to about 8 µm/h, about 7 to about 9 µm/h, from about 7 to about 10 µm/h, from about 8 to about 10 µm/h, from about 9 to about 10 µm/h, from about 10 to about 15 microns/hour, or from about 15 to about 20 microns/hour.

Наноламинатное покрытие.Nanolaminate coating.

При регулировании обсуждаемых выше параметров металлизации заготовки в партии могут быть покрыты идентифицируемыми слоями. Используемый здесь термин идентифицируемые слои означает различимые слои, которые отличаются по составу и/или структуре от соседних слоев. Идентифицируемые слои могут быть визуализированы с использованием любой процедуры, которая уместна, как было бы понятно специалисту в данной области техники. В одной процедуре изделие сначала разрезается алмазной пилой, чтобы вскрыть поперечное сечение. Затем участок разреза изделия, который должен быть визуализирован, защищается, например, заключением разрезанного материала в эпоксидную смолу. Разрезанный материал затем подвергается шлифованию и полированию наждачной бумагой и оксидом алюминия для подготовки к травлению. Затем полученный материал подвергается химическому травлению травителем, который протравливает медленно, например, травителем Nital, и обследуется с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM) с использованием детектора обратного рассеяния.By adjusting the plating parameters discussed above, preforms in a batch can be coated with identifiable layers. As used herein, the term identifiable layers means distinguishable layers that differ in composition and/or structure from adjacent layers. Identifiable layers can be visualized using any procedure that is appropriate, as would be understood by a person skilled in the art. In one procedure, the product is first cut with a diamond saw to expose the cross section. The cut section of the article to be visualized is then protected, for example by encapsulating the cut material in epoxy resin. The cut material is then sanded and polished with sandpaper and aluminum oxide in preparation for etching. The resulting material is then chemically etched with a slowly etching etchant, such as Nital etchant, and examined with a scanning electron microscope (SEM) using a backscatter detector.

Такие методы травления выявляют, что предусмотренные этим изобретением металлизированные изделия будут иметь наноламинатные покрытия, которые включают идентифицируемые слои. Кроме того, в случае вариантов осуществления барабанной металлизации, покрытия отличимы от наноламинатных покрытий, полученных металлизацией на подвеске.Such etching techniques reveal that the metallized articles of this invention will have nanolaminate coatings that include identifiable layers. In addition, in the case of embodiments of drum plating, the coatings are distinguishable from nanolaminate coatings obtained by plating on a hanger.

Граница раздела между индивидуальными слоями может быть дискретной или диффузной. Граница раздела между соседними слоями рассматривается как дискретная, если состав между первым слоем и вторым слоем изменяется на расстоянии, которое составляет менее чем примерно 20% толщины более тонкого из этих двух слоев. В вариантах осуществления граница раздела между соседними слоями рассматривается как дискретная, если состав между первым и вторым слоем изменяется на расстоянии, которое составляет менее чем примерно 15%, примерно 10%, примерно 8%, примерно 5%, примерно 4% или примерно 2% толщины более тонкого из слоев.The interface between individual layers may be discrete or diffuse. An interface between adjacent layers is considered discrete if the composition between the first layer and the second layer changes over a distance that is less than about 20% of the thickness of the thinner of the two layers. In embodiments, an interface between adjacent layers is considered discrete if the composition between the first and second layers varies by a distance that is less than about 15%, about 10%, about 8%, about 5%, about 4%, or about 2%. the thickness of the thinner layer.

В вариантах осуществления граница раздела является диффузной, если изменение состава между первым слоем и вторым слоем происходит на протяжении более чем 20% толщины более тонкого из двух слоев. В вариантах осуществления граница раздела между соседними слоями считается диффузной, если состав изменяется между первым слоем и вторым слоем на расстоянии, которое составляет более чем примерно 15%, примерно 10%, примерно 8%, примерно 5%, примерно 4% или примерно 2% толщины более тонкого из слоев.In embodiments, the interface is diffuse if the change in composition between the first layer and the second layer occurs over more than 20% of the thickness of the thinner of the two layers. In embodiments, an interface between adjacent layers is considered diffuse if the composition varies between the first layer and the second layer by a distance that is greater than about 15%, about 10%, about 8%, about 5%, about 4%, or about 2%. the thickness of the thinner layer.

В вариантах осуществления диффузная граница раздела имеет изменение состава между первым слоем и вторым слоем на толщине в диапазоне от примерно 0,5 до примерно 5 нм. В некоторых вариантах осуществления диффузная граница раздела имеет толщину в диапазоне от примерно 0,5 до примерно 3 нм, от примерно 1 до примерно 4 нм или от примерно 2 до примерно 5 нм. В дополнительных вариантах осуществления диффузная граница раздела имеет толщину в диапазоне от примерно 0,5 до примерно 1 нм, от примерно 1 до примерно 2 нм, от примерно 2 до примерно 3 нм, от примерно 3 до примерно 4 нм или от примерно 4 до примерно 5 нм.In embodiments, the diffuse interface has a change in composition between the first layer and the second layer over a thickness ranging from about 0.5 to about 5 nm. In some embodiments, the diffuse interface has a thickness in the range of about 0.5 to about 3 nm, about 1 to about 4 nm, or about 2 to about 5 nm. In additional embodiments, the diffuse interface has a thickness in the range of about 0.5 to about 1 nm, about 1 to about 2 nm, about 2 to about 3 nm, about 3 to about 4 nm, or about 4 to about 5 nm.

Как показано на фиг. 2A-2C, нанесенные барабанной металлизацией наноламинатные покрытия будут включать одну или более случайных вызванных повреждением неоднородностей в покрытии, которые являются результатом столкновений между изделиями в барабане, когда они перекатываются другAs shown in FIG. 2A-2C, drum-plated nanolaminate coatings will include one or more random damage-induced discontinuities in the coating that result from collisions between items in the drum as they roll over each other.

- 21 041389 по другу во время процесса металлизации. Как показано на фиг. 2A-2C, эти вызванные повреждением неоднородности обычно могут принимать форму обращенного внутрь надреза, вмятины или деформации, направленной внутрь от поверхности наноламинатного покрытия в сторону поверхности заготовки. Слои наноламинатного покрытия на одной из сторон вызванной повреждением неоднородности опять же деформированы по направлению вдоль направления надреза, вмятины или деформации, обычно в направлении к поверхности подложки. Как также видно на фиг. 2A и 2B, вызванные повреждением неоднородности могут включать трещину или раскол, которые простираются до поверхности подложки или до места вблизи нее, и могут проходить в направлении, которое является практически перпендикулярным поверхности покрытия. Как показано на фиг. 2C, вызванная повреждением неоднородность может не иметь трещины или раскола в покрытии, а, скорее, только вмятину в слое покрытия, которая может быть дополнительно покрыта сверху металлом. Фиг. 2C показывает пример вмятины, которая покрыта сверху (закрыта). Однако в других вариантах осуществления такие вмятины не покрыты сверху, например, если они образовались незадолго до окончания цикла барабанной металлизации. Как также показано на фиг. 2A-2C, вызванная повреждением неоднородность также обычно содержит материал, осажденный в самой неоднородности. То есть, будучи образованной в процессе металлизации, неоднородность затем обычно закрывается на последующих стадиях металлизации. Следует отметить, что практически чистые, вертикальные неоднородности на фиг. 2A и 2B, которые выглядят как равномерные разломы от поверхности до подложки, не будучи покрытыми сверху металлом, или деформация слоев внутрь от поверхности покрытия к поверхности подложки, скорее всего, вызваны приготовлением поверхности к травлению, а не процессом барабанной металлизации.- 21 041389 to a friend during the plating process. As shown in FIG. 2A-2C, these damage-induced discontinuities can typically take the form of an inward notch, dent, or inward deformation from the surface of the nanolaminate coating toward the surface of the workpiece. The nanolaminate coating layers on one side of the damage-induced inhomogeneity are again deformed along the direction of the notch, dent, or deformation, typically towards the surface of the substrate. As also seen in FIG. 2A and 2B, damage-induced discontinuities may include a crack or split that extends to or near the substrate surface and may extend in a direction that is substantially perpendicular to the coating surface. As shown in FIG. 2C, the damage-induced discontinuity may not have a crack or split in the coating, but rather only an indentation in the coating layer, which may be further overcoated with metal. Fig. 2C shows an example of a dent that is topped (closed). However, in other embodiments, such dents are not covered from above, for example, if they were formed shortly before the end of the drum plating cycle. As also shown in FIG. 2A-2C, the damage-induced discontinuity also typically contains material deposited within the discontinuity itself. That is, having been formed during the plating process, the inhomogeneity is then usually closed in subsequent stages of plating. It should be noted that the practically pure, vertical inhomogeneities in Figs. 2A and 2B, which appear as uniform breaks from the surface to the substrate without being overplated, or the deformation of the layers inward from the coating surface to the substrate surface, is most likely caused by the preparation of the surface for etching, and not by the drum plating process.

На практике раскрытые здесь способы могут давать партию изделий, в которых множество изделий имеет желательное распределение характеристик. То есть, в пределах диапазонов, множество может быть практически полностью плотным (не имеющим точечных отверстий или трещин, которые распространяются от поверхности покрытия до поверхности изделия), и могут иметь желательное число слоев, желательную совокупную толщину покрытия и желательные составы слоев в одном или более местах на изделиях, например, на безрезьбовой поверхности. В зависимости от желательных характеристик и диапазонов, при регулировании обсуждаемых здесь параметров множество может составлять большинство изделий в партии, например, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 75%, по меньшей мере 80%, по меньшей мере 85%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 95% или по меньшей мере 97%.In practice, the methods disclosed herein can produce a batch of articles in which a plurality of articles have the desired distribution of characteristics. That is, within the ranges, the array may be substantially completely dense (having no pinholes or cracks that extend from the surface of the coating to the surface of the product), and may have a desired number of layers, a desired total coating thickness, and desired layer compositions in one or more places on products, for example, on a non-threaded surface. Depending on the desired characteristics and ranges, when adjusting the parameters discussed here, the plurality can be the majority of the products in the batch, for example, at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95% or at least 97%.

Например, в вариантах осуществления множество металлизированных изделий, полученных согласно этому изобретению, может иметь общую толщину наноламинатного покрытия в одном месте на изделии, которая составляет в пределах 6 мкм или менее от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других изделиях в этом множестве, которые имеют одинаковые размер и форму. В других вариантах осуществления множество металлизированных изделий, полученных согласно этому изобретению, может иметь общую толщину наноламинатного покрытия в одном месте на изделии, которая составляет в пределах 5 мкм или менее от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других изделиях в этом множестве, которые имеют одинаковые размер и форму. В дополнительных вариантах осуществления множество металлизированных изделий, полученных согласно этому изобретению, может иметь общую толщину наноламинатного покрытия в одном месте на изделии, которая составляет в пределах 4 мкм или менее от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других изделиях в этом множестве, которые имеют одинаковые размер и форму. В других дополнительных вариантах осуществления множество металлизированных изделий, полученных согласно этому изобретению, может иметь общую толщину наноламинатного покрытия в одном месте на изделии, которая составляет в пределах 3 мкм или менее от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других изделиях в этом множестве, которые имеют одинаковые размер и форму. В еще других дополнительных вариантах осуществления множество металлизированных изделий, полученных согласно этому изобретению, может иметь общую толщину наноламинатного покрытия в одном месте на изделии, которая составляет в пределах 2 мкм или менее от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других изделиях в этом множестве, которые имеют одинаковые размер и форму. В еще дополнительных вариантах осуществления множество металлизированных изделий, полученных согласно этому изобретению, может иметь общую толщину наноламинатного покрытия в одном месте на изделии, которая составляет в пределах 1 мкм или менее от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других изделиях в этом множестве, которые имеют одинаковые размер и форму.For example, in embodiments, a plurality of metallized articles made according to this invention may have a total nanolaminate coating thickness at one location on the article that is within 6 µm or less of the average nanolaminate coating thickness at the same location on other articles in the plurality, which are the same size and shape. In other embodiments, a plurality of metallized articles produced according to this invention may have a total nanolaminate coating thickness at one location on the article that is within 5 µm or less of the average nanolaminate coating thickness at the same location on other articles in the plurality that are the same size and shape. In additional embodiments, a plurality of metallized articles made according to this invention may have a total nanolaminate coating thickness at one location on the article that is within 4 µm or less of the average nanolaminate coating thickness at the same location on other articles in the plurality that are the same size and shape. In other additional embodiments, a plurality of metallized articles made according to this invention may have a total nanolaminate coating thickness at one location on the article that is within 3 µm or less of the average nanolaminate coating thickness at the same location on other articles in the plurality, which are the same size and shape. In still other further embodiments, a plurality of metallized articles produced according to this invention may have a total nanolaminate coating thickness at one location on the article that is within 2 µm or less of the average nanolaminate coating thickness at the same location on other articles in the plurality. that are the same size and shape. In still further embodiments, a plurality of metallized articles produced according to this invention may have a total nanolaminate coating thickness at one location on the article that is within 1 µm or less of the average nanolaminate coating thickness at the same location on other articles in the plurality, which are the same size and shape.

Кроме того, в вариантах осуществления множество металлизированных изделий, полученных согласно этому изобретению, имеет общие толщины наноламинатного покрытия в двух различных местах на изделии, которые находятся в пределах 6 мкм или менее от средней толщины наноламинатного покрытия в таких же местах на других изделиях в этом множестве, которые имеют одинаковые размер и форму. В вариантах осуществления множество металлизированных изделий, полученных согласно этому изобретению, имеет общие толщины наноламинатного покрытия в двух различных местах на изделии, которые находятся в пределах 5 мкм или менее от средней толщины наноламинатного покрытия в таких же местах на других изделиях в этом множестве, которые имеют одинаковые размер и форму. В других вариантах осуществления множество металлизированных изделий, полученных согласно этому изобреFurthermore, in embodiments, a plurality of metallized articles made according to this invention have total nanolaminate coating thicknesses at two different locations on the article that are within 6 µm or less of the average nanolaminate coating thickness at the same locations on other articles in the plurality. that are the same size and shape. In embodiments, a plurality of metallized articles made according to this invention have total nanolaminate coating thicknesses at two different locations on the article that are within 5 µm or less of the average nanolaminate coating thickness at the same locations on other articles in the plurality that have the same size and shape. In other embodiments, a plurality of metallized products obtained according to this invention

- 22 041389 тению, имеет общие толщины наноламинатного покрытия в двух различных местах на изделии, которые находятся в пределах 4 мкм или менее от средней толщины наноламинатного покрытия в таких же местах на других изделиях в этом множестве, которые имеют одинаковые размер и форму. В некоторых вариантах осуществления множество металлизированных изделий, полученных согласно этому изобретению, имеет общие толщины наноламинатного покрытия в двух различных местах на изделии, которые находятся в пределах 3 мкм или менее от средней толщины наноламинатного покрытия в таких же местах на других изделиях в этом множестве, которые имеют одинаковые размер и форму. В дополнительных вариантах осуществления множество металлизированных изделий, полученных согласно этому изобретению, имеет общие толщины наноламинатного покрытия в двух различных местах на изделии, которые находятся в пределах 2 мкм или менее от средней толщины наноламинатного покрытия в таких же местах на других изделиях в этом множестве, которые имеют одинаковые размер и форму. В еще дополнительных вариантах осуществления множество металлизированных изделий, полученных согласно этому изобретению, имеет общие толщины наноламинатного покрытия в двух различных местах на изделии, которые находятся в пределах 1 мкм или менее от средней толщины наноламинатного покрытия в таких же местах на других изделиях в этом множестве, которые имеют одинаковые размер и форму.- 22 041389 shade, has total nanolaminate coating thicknesses at two different locations on the product that are within 4 µm or less of the average nanolaminate coating thickness at the same locations on other products in the set that are the same size and shape. In some embodiments, a plurality of metallized articles made according to this invention have total nanolaminate coating thicknesses at two different locations on the article that are within 3 µm or less of the average nanolaminate coating thickness at the same locations on other articles in the plurality that are are the same size and shape. In additional embodiments, a plurality of metallized articles made according to this invention have total nanolaminate coating thicknesses at two different locations on the article that are within 2 µm or less of the average nanolaminate coating thickness at the same locations on other articles in the plurality that are are the same size and shape. In still further embodiments, a plurality of metallized articles made according to this invention have total nanolaminate coating thicknesses at two different locations on the article that are within 1 µm or less of the average nanolaminate coating thickness at the same locations on other articles in the plurality, which are the same size and shape.

Кроме того, в вариантах осуществления множество металлизированных изделий, полученных способами согласно этому изобретению, имеет общие толщины наноламинатного покрытия в трех различных местах на изделии, которые находятся в пределах 6 мкм или менее от средней толщины наноламинатного покрытия в таких же местах на других изделиях в этом множестве, которые имеют одинаковые размер и форму. В некоторых вариантах осуществления множество металлизированных изделий, полученных способами согласно этому изобретению, имеет общие толщины наноламинатного покрытия в трех различных местах на изделии, которые находятся в пределах 5 мкм или менее от средней толщины наноламинатного покрытия в таких же местах на других изделиях в этом множестве, которые имеют одинаковые размер и форму. В дополнительных вариантах осуществления множество металлизированных изделий, полученных способами согласно этому изобретению, имеет общие толщины наноламинатного покрытия в трех различных местах на изделии, которые находятся в пределах 4 мкм или менее от средней толщины наноламинатного покрытия в таких же местах на других изделиях в этом множестве, которые имеют одинаковые размер и форму. В некоторых вариантах осуществления множество металлизированных изделий, полученных способами согласно этому изобретению, имеет общие толщины наноламинатного покрытия в трех различных местах на изделии, которые находятся в пределах 3 мкм или менее от средней толщины наноламинатного покрытия в таких же местах на других изделиях в этом множестве, которые имеют одинаковые размер и форму. В дополнительных вариантах осуществления множество металлизированных изделий, полученных способами согласно этому изобретению, имеет общие толщины наноламинатного покрытия в трех различных местах на изделии, которые находятся в пределах 2 мкм или менее от средней толщины наноламинатного покрытия в таких же местах на других изделиях в этом множестве, которые имеют одинаковые размер и форму. В еще дополнительных вариантах осуществления множество металлизированных изделий, полученных способами согласно этому изобретению, имеет общие толщины наноламинатного покрытия в трех различных местах на изделии, которые находятся в пределах 1 мкм или менее от средней толщины наноламинатного покрытия в таких же местах на других изделиях в этом множестве, которые имеют одинаковые размер и форму.Further, in embodiments, a plurality of metallized articles produced by the methods of this invention have total nanolaminate coating thicknesses at three different locations on the article that are within 6 µm or less of the average nanolaminate coating thickness at the same locations on other articles in that article. set that are the same size and shape. In some embodiments, a plurality of metallized articles produced by the methods of this invention have total nanolaminate coating thicknesses at three different locations on the article that are within 5 µm or less of the average nanolaminate coating thickness at the same locations on other articles in the plurality, which are the same size and shape. In additional embodiments, a plurality of metallized articles produced by the methods of this invention have total nanolaminate coating thicknesses at three different locations on the article that are within 4 µm or less of the average nanolaminate coating thickness at the same locations on other articles in the plurality, which are the same size and shape. In some embodiments, a plurality of metallized articles produced by the methods of this invention have total nanolaminate coating thicknesses at three different locations on the article that are within 3 µm or less of the average nanolaminate coating thickness at the same locations on other articles in the plurality, which are the same size and shape. In additional embodiments, a plurality of metallized articles produced by the methods of this invention have total nanolaminate coating thicknesses at three different locations on the article that are within 2 µm or less of the average nanolaminate coating thickness at the same locations on other articles in the plurality, which are the same size and shape. In still further embodiments, a plurality of metallized articles produced by the methods of this invention have total nanolaminate coating thicknesses at three different locations on the article that are within 1 µm or less of the average nanolaminate coating thickness at the same locations on other articles in the plurality. that are the same size and shape.

Подобным образом, в вариантах осуществления множество металлизированных изделий, полученных способами согласно этому изобретению, будут иметь первый электроосаждаемый компонент (например, металл) в первом слое любого изделия в этом множестве, который отличается менее чем на заданное количество от массового процента того же электроосаждаемого компонента в другом изделии в этом множестве. В некоторых вариантах осуществления массовый процент первого электроосаждаемого компонента в первом слое любого из изделий в этом множестве отличается от массового процента того же электроосаждаемого компонента в другом изделии в этом множестве менее чем на 6 массовых процентов. В дополнительных вариантах осуществления массовый процент первого электроосаждаемого компонента в первом слое любого из изделий в этом множестве отличается от массового процента того же электроосаждаемого компонента в другом изделии в этом множестве менее чем на 5 мас.%. В дополнительных вариантах осуществления массовый процент первого электроосаждаемого компонента в первом слое любого из изделий в этом множестве отличается от массового процента того же электроосаждаемого компонента в другом изделии в этом множестве менее чем на 4 мас.%. В некоторых вариантах осуществления массовый процент первого электроосаждаемого компонента в первом слое любого из изделий в этом множестве отличается от массового процента того же электроосаждаемого компонента в другом изделии в этом множестве менее чем на 3 мас.%. В еще дополнительных вариантах осуществления массовый процент первого электроосаждаемого компонента в первом слое любого из изделий в этом множестве отличается от массового процента того же электроосаждаемого компонента в другом изделии в этом множестве менее чем на 2 мас.%. В конкретных вариантах осуществления массовый процент первого электроосаждаемого компонента в первом слое любого из изделий в этом множестве отличается от массового процента того же электроосаждаемого компонента в другом изделии в этом множестве менее чем на 1 мас.%.Similarly, in embodiments, a plurality of plated articles produced by the methods of this invention will have a first electrodepositable component (e.g., metal) in the first layer of any article in the plurality that differs by less than a predetermined amount from the mass percent of the same electrodepositable component in another item in this set. In some embodiments, the weight percent of the first electrodepositable component in the first layer of any of the articles in the array differs from the weight percent of the same electrodepositable component in the other article in the array by less than 6 weight percent. In additional embodiments, the weight percent of the first electrodepositable component in the first layer of any of the articles in the array differs from the weight percent of the same electrodepositable component in the other article in the plurality by less than 5 wt%. In additional embodiments, the weight percent of the first electrodepositable component in the first layer of any of the articles in the array differs from the weight percent of the same electrodepositable component in the other article in the plurality by less than 4 wt%. In some embodiments, the weight percent of the first electrodepositable component in the first layer of any of the articles in the array differs from the weight percent of the same electrodepositable component in the other article in the plurality by less than 3 wt%. In still further embodiments, the weight percent of the first electrodepositable component in the first layer of any of the articles in the plurality differs from the weight percent of the same electrodepositable component in the other article in the plurality by less than 2 wt%. In specific embodiments, the weight percent of the first electrodepositable component in the first layer of any of the articles in the plurality differs from the weight percent of the same electrodepositable component in the other article in the plurality by less than 1 wt%.

- 23 041389- 23 041389

Могут потребоваться измерения и/или испытания для определения того, обладают ли металлизированные изделия в партии желательными характеристиками. Могут быть использованы любые пригодные методы, как это понятно специалисту в данной области техники. Например, для определения состава и толщины конкретного покрытия может быть использован рентгено-флуоресцентный анализ (XRF). Измерения методом XRF могут быть подкреплены результатами энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS) и анализа с индуктивно-связанной плазмой (ICP).Measurements and/or tests may be required to determine if the plated products in a batch have the desired characteristics. Any suitable methods may be used, as will be appreciated by one of ordinary skill in the art. For example, X-ray fluorescence (XRF) analysis can be used to determine the composition and thickness of a particular coating. XRF measurements can be supported by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and inductively coupled plasma (ICP) analysis.

Составы покрытий.Coating compositions.

Состав каждого электроосажденного слоя, который нанесен на металлические заготовки в партии, может быть переменным по составляющим его элементам. В вариантах осуществления состав наноламинатного покрытия в одном или более местах на изделии включает по меньшей мере один (например, один или более, два или более, три или более, четыре или более и т.д.) из различных элементов, независимо выбранных из Ag, Al, Au, B, Be, C, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, In, Mg, Mn, Mo, Nb, Nd, Ni, P, Pb, Pd, Pt, Re, Rh, Sb, Sn, Ta, Ti, W, V, Zn и Zr, A^, SiO2, TiO2, BN, CrN, GaN, MO2N, NbN, TiN, VN, W2N, Fe2O3, MgO, Cr3C2, Cr7C3, Cr23C6, Mo2C, SiC, WC, ZrC, алмаза, эпоксида, полиуретана, полианилина, полиэтилена, полиэфирэфиркетона (PEEK), сополимеров полиэфирэфиркетона, полиэфиркетонкетона (PEKK), сополимеров полиэфиркетонкетона, полипропилена и других полимеров, в том числе проводящих полимеров, таких как поли(3,4-этилендиокситиофен) или полистиролсульфонат. В некоторых вариантах осуществления электроосаждаемые элементы выбираются из серебра (Ag), алюминия (Al), золота (Au), бора (B), бериллия (Be), углерода (C), кобальта (Co), хрома (Cr), меди (Cu), железа (Fe), ртути (Hg), индия (In), иридия (Ir), магния (Mg), марганца (Mn), молибдена (Mo), ниобия (Nb), неодима (Nd), никеля (Ni), фосфора (P), палладия (Pd), платины (Pt), рения (Re), родия (Rh), сурьмы (Sb), кремния (Si), олова (Sn), свинца (Pb), тантала (Ta), титана (Ti), вольфрама (W), ванадия (V), цинка (Zn) и циркония (Zr). В вариантах осуществления каждый из независимо выбранных элементов присутствует в количестве по меньшей мере 0,1, 0,05, 0,01, 0,005 или 0,001 мас.%. В дополнительных вариантах осуществления каждый из независимо выбранных элементов присутствует в количестве более 0,1, 0,05, 0,01, 0,005 или 0,001 мас.%. В некоторых вариантах осуществления каждый из независимо выбранных элементов присутствует в количестве, независимо составляющем в диапазоне от примерно 1 до примерно 99 мас.%.The composition of each electrodeposited layer, which is applied to metal blanks in a batch, can be variable in its constituent elements. In embodiments, the composition of the nanolaminate coating at one or more locations on the article includes at least one (e.g., one or more, two or more, three or more, four or more, etc.) of various elements independently selected from Ag , Al, Au, B, Be, C, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, In, Mg, Mn, Mo, Nb, Nd, Ni, P, Pb, Pd, Pt, Re, Rh, Sb, Sn , Ta, Ti, W, V, Zn and Zr, A^, SiO2, TiO2, BN, CrN, GaN, MO2N, NbN, TiN, VN, W2N, Fe2O 3 , MgO, Cr 3 C 2 , Cr7C 3 , Cr 23 C 6 , Mo 2 C, SiC, WC, ZrC, diamond, epoxy, polyurethane, polyaniline, polyethylene, polyether ether ketone (PEEK), copolymers of polyether ether ketone, polyether ketone (PEKK), copolymers of polyether ketone ketone, polypropylene and other polymers, including conductive polymers such as poly(3,4-ethylenedioxythiophene) or polystyrenesulfonate. In some embodiments, the electrodeposited elements are selected from silver (Ag), aluminum (Al), gold (Au), boron (B), beryllium (Be), carbon (C), cobalt (Co), chromium (Cr), copper ( Cu), iron (Fe), mercury (Hg), indium (In), iridium (Ir), magnesium (Mg), manganese (Mn), molybdenum (Mo), niobium (Nb), neodymium (Nd), nickel ( Ni), phosphorus (P), palladium (Pd), platinum (Pt), rhenium (Re), rhodium (Rh), antimony (Sb), silicon (Si), tin (Sn), lead (Pb), tantalum ( Ta), titanium (Ti), tungsten (W), vanadium (V), zinc (Zn), and zirconium (Zr). In embodiments, each of the independently selected elements is present in an amount of at least 0.1, 0.05, 0.01, 0.005, or 0.001% by weight. In additional embodiments, each of the independently selected elements is present in an amount greater than 0.1, 0.05, 0.01, 0.005, or 0.001% by weight. In some embodiments, each of the independently selected elements is present in an amount independently ranging from about 1 to about 99 wt%.

В таких вариантах осуществления количество каждого присутствующего элемента может составлять от примерно 1 до примерно 5 мас.%, от примерно 5 до примерно 7 мас.%, от примерно 7 до примерно 10 мас.%, от примерно 10 до примерно 15 мас.%, от примерно 15 до примерно 20 мас.%, от примерно 20 до примерно 30 мас.%, от примерно 30 до примерно 40 мас.%, от примерно 40 до примерно 50 мас.%, от примерно 50 до примерно 55 мас.%, от примерно 55 до примерно 60 мас.%, от примерно 60 до примерно 65 мас.%, от примерно 65 до примерно 70 мас.%, от примерно 70 до примерно 75 мас.%, от примерно 75 до примерно 80 мас.%, от примерно 80 до примерно 85 мас.%, от примерно 85 до примерно 90 мас.%, от примерно 90 до примерно 92 мас.%, от примерно 92 до примерно 93 мас.%, от примерно 93 до примерно 94 мас.%, от примерно 94 до примерно 95 мас.%, от примерно 95 до примерно 96 мас.%, от примерно 96 до примерно 97 мас.%, от примерно 97 до примерно 98 мас.% или от примерно 98 до примерно 99 мас.%. Как было бы понятно специалисту в данной области техники, процентные содержания элементов, которые электроосаждены в данном слое, будут слагаться до 100%. Варианты осуществления с двумя или более, тремя или более, или четырьмя или более различными электроосаждаемыми элементами (например, металлами), которые могут быть электроосаждены совместно, включают, например, по меньшей мере два или более элемента, независимо выбранных из группы, состоящей из Zn, Cr, Fe, Co и Ni. В таких вариантах осуществления один или более дополнительных элементов, которые могут быть введены с такими комбинациями, включают Ag, Al, Au, B, Be, C, Cu, Hg, In, Mg, Mn, Mo, Nb, Nd, Pd, Pt, Re, Rh, Sb, Sn, Mn, Pb, Ta, Ti, W, V и Zr. В некоторых вариантах осуществления один или более дополнительных элементов, которые могут быть введены с такими комбинациями, включая P, Al, Si и B, могут быть введены с двумя или более металлами, независимо выбранными из группы, состоящей из Zn, Cr, Fe, Co и Ni. В некоторых таких вариантах осуществления один или более дополнительных элементов выбираются из подгруппы, состоящей из P, Al, Si и B. Примеры таких комбинаций включают NiCr, NiFe, NiCo, NiCrCo, NiAl, NiCrAl, NiFeAl, NiCoAl, NiCrCoAl, NiMo, NiCrMo, NiFeMo, NiCoMo, NiCrCoMo, NiW, NiCrW, NiFeW, NiCoW, NiCrCoW, NiNb, NiCrNb, NiFeNb, NiCoNb, NiCrCoNb, NiTi, NiCrTi, NiFeTi, NiCoTi, NiCrCoTi, NiCrP, NiCrAl, NiCoP, NiCoAl, NiFeP, NiFeAl, NiCrSi, NiCrB, NiCoSi, NoCoB, NiFeSi, NiFeB, ZnCr, ZnFe, ZnCo, ZnNi, ZnCrP, ZnCrAl, ZnFeP, ZnFeAl, ZnCoP, ZnCoAl, ZnNiP, ZnNiAl, ZnCrSi, ZnCrB, ZnFeSi, ZnFeB, ZnCoSi, ZnCoB, ZnNiSi, ZnNiB, CoCr, CoFe, CoCrP, CoFeP, CoCrAl, CoFeAl, CoCrSi, CoFeSi, CoCrB, CoFeB, CoAl, CoW, CoCrW, CoFeW, CoTi, CoCrTi, CoFeTi, CoTa, CoCrTa, CoFeTa, CoC, CoCrC, CoFeC, FeCr, FeCrP, FeCrAl, FeCrSi и FeCrB.In such embodiments, the amount of each element present can be from about 1 to about 5 wt.%, from about 5 to about 7 wt.%, from about 7 to about 10 wt.%, from about 10 to about 15 wt.%, from about 15 to about 20 wt.%, from about 20 to about 30 wt.%, from about 30 to about 40 wt.%, from about 40 to about 50 wt.%, from about 50 to about 55 wt.%, from about 55 to about 60 wt.%, from about 60 to about 65 wt.%, from about 65 to about 70 wt.%, from about 70 to about 75 wt.%, from about 75 to about 80 wt.%, from about 80 to about 85 wt.%, from about 85 to about 90 wt.%, from about 90 to about 92 wt.%, from about 92 to about 93 wt.%, from about 93 to about 94 wt.%, from about 94 to about 95 wt.%, from about 95 to about 96 wt.%, from about 96 to about 97 wt.%, from about 97 to about 98 wt.%, or from about 98 to about 99 wt.%. As one skilled in the art would appreciate, the percentages of elements that are electrodeposited in a given layer will add up to 100%. Embodiments with two or more, three or more, or four or more different electrodepositable elements (e.g., metals) that can be co-electrodeposited include, for example, at least two or more elements independently selected from the group consisting of Zn , Cr, Fe, Co and Ni. In such embodiments, one or more additional elements that may be included with such combinations include Ag, Al, Au, B, Be, C, Cu, Hg, In, Mg, Mn, Mo, Nb, Nd, Pd, Pt , Re, Rh, Sb, Sn, Mn, Pb, Ta, Ti, W, V, and Zr. In some embodiments, one or more additional elements that can be introduced with such combinations, including P, Al, Si, and B, can be introduced with two or more metals independently selected from the group consisting of Zn, Cr, Fe, Co and Ni. In some such embodiments, one or more additional elements are selected from the subgroup consisting of P, Al, Si, and B. Examples of such combinations include NiCr, NiFe, NiCo, NiCrCo, NiAl, NiCrAl, NiFeAl, NiCoAl, NiCrCoAl, NiMo, NiCrMo, NiFeMo, NiCoMo, NiCrCoMo, NiW, NiCrW, NiFeW, NiCoW, NiCrCoW, NiNb, NiCrNb, NiFeNb, NiCoNb, NiCrCoNb, NiTi, NiCrTi, NiFeTi, NiCoTi, NiCrCoTi, NiCrP, NiCrAl, NiCoP, NiCoAl, NiFeP, NiFeAl, NiCrSi, NiCrB, NiCoSi, NoCoB, NiFeSi, NiFeB, ZnCr, ZnFe, ZnCo, ZnNi, ZnCrP, ZnCrAl, ZnFeP, ZnFeAl, ZnCoP, ZnCoAl, ZnNiP, ZnNiAl, ZnCrSi, ZnCrB, ZnFeSi, ZnFeB, ZnCoSi, ZnCoB, ZnNiSi, ZnNiB, CoCr, CoFe, CoCrP, CoFeP, CoCrAl, CoFeAl, CoCrSi, CoFeSi, CoCrB, CoFeB, CoAl, CoW, CoCrW, CoFeW, CoTi, CoCrTi, CoFeTi, CoTa, CoCrTa, CoFeTa, CoC, CoCrC, CoFeC, FeCr, FeCrP, FeCrAl, FeCrSi and FeCrB.

В других вариантах осуществления один или более слоев покрытия содержат разнообразные элементы, включающие Ni, Zn, Co, Al и Fe. В рамки таких вариантов осуществления входят коррозионностойкие покрытия, содержащие Zn и Ni, где никель составляет от примерно 11 до примерно 17 мас.%, а остальной массовый процент состава, т.е. остальное, содержит цинк.In other embodiments, the implementation of one or more layers of the coating contain a variety of elements, including Ni, Zn, Co, Al and Fe. Within the scope of such embodiments are corrosion resistant coatings containing Zn and Ni, where nickel is from about 11 to about 17 wt.%, and the remaining wt.% of the composition, i. the rest contains zinc.

На протяжении этого описания там, где приведены процентные содержания компонентов покрыThroughout this description, where percentages of coating components are given

- 24 041389 тий, они указаны как процент по массе (массовый процент), если не оговорено иное. В тех примерах, где упоминается остальное покрытия, это следует понимать как указание на остальной массовый процент в покрытии, состав которого конкретно не указан иным образом. Так, например, приведенное выше указание, что остальное содержит цинк, означает только то, что остальное содержание в массовых процентах в составе слоя включает цинк, но не ограничивается цинком, и также может включать другие компоненты.- 24 041389 ty, they are indicated as a percentage by weight (mass percent), unless otherwise indicated. In those examples where the rest of the coating is mentioned, this should be understood as an indication of the remaining weight percent in the coating, the composition of which is not otherwise specifically indicated. Thus, for example, the above indication that the balance contains zinc only means that the remainder of the weight percentage in the composition of the layer includes zinc, but is not limited to zinc, and may also include other components.

В этом описании элементы, перечисленные в сочетании элементов, не перечисляются в порядке от присутствующего в наибольшем количестве элемента до присутствующего в наименьшем количестве элемента. Например, вышеуказанное сочетание NiCr подразумевает комбинацию металлов Ni и Cr, в которой либо Ni, либо Cr может быть присутствующим в большем количестве элементом.In this description, the elements listed in the combination of elements are not listed in order from the most present element to the least present element. For example, the above combination of NiCr means a combination of the metals Ni and Cr, in which either Ni or Cr may be the predominant element.

Другие варианты осуществления с двумя или более, тремя или более, или четырьмя или более различными элементами, которые подвергаются совместному электроосаждению, включают, например, по меньшей мере два или более элемента, независимо выбранных из C, Cr, Mo, W, Nb, Fe, Ti, Al, V и Ta. В некоторых вариантах осуществления эти по меньшей мере два или более элемента выбираются независимо из группы, состоящей из C, Cr, Mo, W, Nb, Fe, Ti, Al, V и Ta. В вариантах осуществления один или более дополнительных элементов, которые вводятся с такими комбинациями, включают Ag, Al, Au, B, Be, Co, Cu, Hg, In, Mg, Mn, Ni, Nd, Pd, Pt, Re, Rh, Sb, Sn, Mn, Pb, Ta, Zn и Zr.Other embodiments with two or more, three or more, or four or more different elements that are co-electroplated include, for example, at least two or more elements independently selected from C, Cr, Mo, W, Nb, Fe , Ti, Al, V and Ta. In some embodiments, these at least two or more elements are independently selected from the group consisting of C, Cr, Mo, W, Nb, Fe, Ti, Al, V, and Ta. In embodiments, one or more additional elements that are introduced with such combinations include Ag, Al, Au, B, Be, Co, Cu, Hg, In, Mg, Mn, Ni, Nd, Pd, Pt, Re, Rh, Sb, Sn, Mn, Pb, Ta, Zn and Zr.

Иллюстративные сплавы, которые могут быть использованы в одном или более слое(ях) покрытия, включают Zn и Fe; Zn и Ni; Co и Ni; Ni, Co и Mo; Ni и Fe; Ni и Cr; Cu и Zn; Cu и Sn; Ni, Co и P; Ni, Co, W и P; Ni, Co и W; Ni и W; Ni, W и P; Ni, Co и B; Ni, Co, W и B или Ni, W и B. В конкретных вариантах осуществления сплав, используемый в слое наноламинатного покрытия, включает Ni и Fe; или Ni и Co. В еще дополнительных вариантах осуществления слой наноламинатного покрытия содержит три или более, четыре или более или пять или более из Co, Cr, Mo, W, Fe, Si, Mn и Ni.Illustrative alloys that can be used in one or more coating layer(s) include Zn and Fe; Zn and Ni; Co and Ni; Ni, Co and Mo; Ni and Fe; Ni and Cr; Cu and Zn; Cu and Sn; Ni, Co and P; Ni, Co, W and P; Ni, Co and W; Ni and W; Ni, W and P; Ni, Co and B; Ni, Co, W and B or Ni, W and B. In specific embodiments, the alloy used in the nanolaminate coating layer includes Ni and Fe; or Ni and Co. In still further embodiments, the nanolaminate coating layer comprises three or more, four or more, or five or more of Co, Cr, Mo, W, Fe, Si, Mn, and Ni.

В вариантах осуществления первый слой и второй слой наноламинатного покрытия включают первый сплав и второй сплав соответственно, которые содержат одинаковые первый и второй металлы. В некоторых вариантах осуществления разница между концентрациями первого металла в первом сплаве и первого металла во втором сплаве составляет менее чем примерно 10%, примерно 20%, примерно 30% или примерно 50%. В дополнительных вариантах осуществления разница между концентрациями первого металла в первом сплаве и первого металла во втором сплаве составляет более чем примерно 1%, примерно 2%, примерно 5% или примерно 10%.In embodiments, the first layer and the second layer of the nanolaminate coating comprise a first alloy and a second alloy, respectively, that contain the same first and second metals. In some embodiments, the difference between the concentrations of the first metal in the first alloy and the first metal in the second alloy is less than about 10%, about 20%, about 30%, or about 50%. In additional embodiments, the difference between the concentrations of the first metal in the first alloy and the first metal in the second alloy is greater than about 1%, about 2%, about 5%, or about 10%.

Вместе с любыми из вышеуказанных элементов и комбинаций элементов могут быть соосаждены или увлечены другие вещества. Такие другие вещества включают, например, Al2O3, Fe2O3, MgO, P, Si, SiO2, TiN, TiO2, алмаз, эпоксид, полиуретан, полианилин, полиэтилен, полиэфирэфиркетон (PEEK), сополимеры полиэфирэфиркетонов, полиэфиркетонкетон (PEKK), сополимеры полиэфиркетонкетонов и полипропилен, любые из которых могут присутствовать в виде частиц. В некоторых вариантах осуществления частицы имеют наибольший размер, который является меньшим, чем размер нанесенных индивидуальных слоев (например, составляющим одну десятую или менее, четверть или менее, или менее чем половину толщины слоя).Other substances may be coprecipitated or entrained along with any of the above elements and combinations of elements. Such other materials include, for example, Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , MgO, P, Si, SiO 2 , TiN, TiO 2 , diamond, epoxide, polyurethane, polyaniline, polyethylene, polyether ether ketone (PEEK), polyether ether ketone copolymers, polyether ketone ketone (PEKK), polyetherketone ketone copolymers, and polypropylene, any of which may be present in particulate form. In some embodiments, the particles have a largest size that is less than the size of the applied individual layers (eg, one tenth or less, one quarter or less, or less than half the thickness of the layer).

В некоторых вариантах осуществления первый и второй идентифицируемые слои в одном или более местах на изделии (например, на безрезьбовой поверхности) могут содержать от 1 до 99 мас.% Ni. В дополнительных вариантах осуществления Ni присутствует в первом и втором идентифицируемых слояхIn some embodiments, the implementation of the first and second identifiable layers in one or more places on the product (for example, on a non-threaded surface) may contain from 1 to 99 wt.% Ni. In additional embodiments, Ni is present in the first and second identifiable layers

в V одном или one or более more местах places на on изделии в product in количестве, независимо quantity, regardless составляющем в диапазоне component in the range от from примерно approximately 1 до 1 to примерно 5 about 5 мас.%, от wt.%, from примерно approximately 5 до примерно 7 мас.%, 5 to about 7 wt.%, от примерно from about 7 7 до before примерно approximately 10 10 мас.%, wt%, от from примерно approximately 10 10 до before примерно approximately 15 15 мас.%, wt%, от from примерно approximately 15 15 до before примерно approximately 20 20 мас.%, wt%, от from примерно approximately 20 20 до before примерно approximately 30 thirty мас.%, wt%, от from примерно approximately 30 thirty до before примерно approximately 40 40 мас.%, wt%, от from примерно approximately 40 40 до before примерно approximately 50 50 мас.%, wt%, от from примерно approximately 50 50 до before примерно approximately 55 55 мас.%, wt%, от from примерно approximately 55 55 до before примерно approximately 60 60 мас.%, wt%, от from примерно approximately 60 60 до before примерно approximately 65 65 мас.%, wt%, от from примерно approximately 65 65 до before примерно approximately 70 70 мас.%, wt%, от from примерно approximately 70 70 до before примерно approximately 75 75 мас.%, wt%, от from примерно approximately 75 75 до before примерно approximately 80 80 мас.%, wt%, от from примерно approximately 80 80 до before примерно approximately 85 85 мас.%, wt%, от from примерно approximately 85 85 до before примерно approximately 90 90 мас.%, wt%, от from примерно approximately 90 90 до before примерно approximately 92 92 мас.%, wt%, от from примерно approximately 92 92 до before примерно approximately 93 93 мас.%, wt%, от from примерно approximately 93 93 до before примерно approximately 94 94 мас.%, wt%, от from примерно approximately 94 94 до before примерно approximately 95 95 мас.%, wt%, от from примерно approximately 95 95 до before примерно approximately 96 96 мас.%, wt%, от from примерно approximately 96 96 до before примерно approximately 97 97 мас.%, wt%, от from примерно approximately 97 97

до примерно 98 мас.% или от примерно 98 до примерно 99 мас.%. Остальное (т.е. остаток состава) первого и второго идентифицируемых слоев в одном или более местах на изделии, например, на безрезьбовой поверхности, может содержать Co и/или Cr, а также дополнительные элементы или электроосаждаемые вещества, где кобальт и/или хром составляют большую часть остального. В некоторых вариантах осуществления Co и/или Cr присутствуют в количестве по меньшей мере 75 мас.%, по меньшей мере 80 мас.%, по меньшей мере 85 мас.%, по меньшей мере 90 мас.%, по меньшей мере 95 мас.%, по меньшей мере 97 мас.%, по меньшей мере 99 мас.%, по меньшей мере 99,9 мас.% или 100% остального.up to about 98 wt.% or from about 98 to about 99 wt.%. The remainder (i.e. the remainder of the composition) of the first and second identifiable layers at one or more locations on the article, such as a threadless surface, may contain Co and/or Cr, as well as additional elements or electrodepositable substances, where cobalt and/or chromium make up most of the rest. In some embodiments, Co and/or Cr are present in an amount of at least 75 wt.%, at least 80 wt.%, at least 85 wt.%, at least 90 wt.%, at least 95 wt. %, at least 97 wt.%, at least 99 wt.%, at least 99.9 wt.% or 100% of the rest.

В вариантах осуществления второй(ые) слой(и) содержат хром и/или кобальт в количестве, составляющем в диапазоне от 1 до 35 мас.%. В некоторых вариантах осуществления второй(ые) слой(лои) со- 25 041389 держат хром и/или кобальт в количестве, независимо составляющем в диапазоне от 1 до 3 мас.%, от 2 до 5 мас.%, от 5 до 10 мас.%, от 10 до 15 мас.%, от 15 до 20 мас.%, от 20 до 25 мас.%, от 25 до 30 мас.% или от 30 до 35 мас.%. Остальное второго(ых) слоя(ев) в таких вариантах осуществления содержит Ni. В таких вариантах осуществления остальное второго(ых) слоя(ев) также может содержать дополнительные элементы или электроосаждаемые вещества. В некоторых таких вариантах осуществления Ni составляет большую часть остального, например, по меньшей мере 75 мас.%, по меньшей мере 80 мас.%, по меньшей мере 85 мас.%, по меньшей мере 90 мас.%, по меньшей мере 95 мас.%, по меньшей мере 97 мас.%, по меньшей мере 99 мас.%, по меньшей мере 99,9 мас.% или 100 мас.% остального.In embodiments, the implementation of the second(s) layer(s) contain chromium and/or cobalt in an amount ranging from 1 to 35 wt.%. In some embodiments, the implementation of the second(s) layer(s) contain chromium and/or cobalt in an amount independently ranging from 1 to 3 wt.%, from 2 to 5 wt.%, from 5 to 10 wt. .%, 10 to 15 wt.%, 15 to 20 wt.%, 20 to 25 wt.%, 25 to 30 wt.% or 30 to 35 wt.%. The balance of the second layer(s) in such embodiments contains Ni. In such embodiments, the remainder of the second layer(s) may also contain additional elements or electrodepositables. In some such embodiments, Ni makes up most of the remainder, such as at least 75 wt.%, at least 80 wt.%, at least 85 wt.%, at least 90 wt.%, at least 95 wt. .%, at least 97 wt.%, at least 99 wt.%, at least 99.9 wt.% or 100 wt.% of the rest.

В некоторых вариантах осуществления первый и второй идентифицируемый(мые) слой(слои) в одном или более местах на изделии (например, на безрезьбовой поверхности) содержат Ni в диапазоне от примерно 1 до примерно 99 мас.%. В дополнительных вариантах осуществления первый и второй идентифицируемый(мые) слой(слои) в одном или более местах на изделии содержат Ni в количествеIn some embodiments, the implementation of the first and second identifiable(my) layer(s) in one or more places on the product (eg, threadless surface) contain Ni in the range from about 1 to about 99 wt.%. In additional embodiments, the implementation of the first and second identifiable(my) layer(s) in one or more places on the product contain Ni in the amount

в диапазоне от ranging from примерно 1 до примерно 5 мас.%, about 1 to about 5 wt.%, от примерно 5 до примерно 7 мас.%, from about 5 to about 7 wt.%, от примерно 7 from about 7 до before примерно approximately 10 10 мас.%, wt%, от from примерно approximately 10 10 до before примерно approximately 15 15 мас.%, wt%, от from примерно approximately 15 15 до before примерно approximately 20 20 мас.%, wt%, от from примерно approximately 20 20 до before примерно approximately 30 thirty мас.%, wt%, от from примерно approximately 30 thirty до before примерно approximately 40 40 мас.%, wt%, от from примерно approximately 40 40 до before примерно approximately 50 50 мас.%, wt%, от from примерно approximately 50 50 до before примерно approximately 55 55 мас.%, wt%, от from примерно approximately 55 55 до before примерно approximately 60 60 мас.%, wt%, от from примерно approximately 60 60 до before примерно approximately 65 65 мас.%, wt%, от from примерно approximately 65 65 до before примерно approximately 70 70 мас.%, wt%, от from примерно approximately 70 70 до before примерно approximately 75 75 мас.%, wt%, от from примерно approximately 75 75 до before примерно approximately 80 80 мас.%, wt%, от from примерно approximately 80 80 до before примерно approximately 85 85 мас.%, wt%, от from примерно approximately 85 85 до before примерно approximately 90 90 мас.%, wt%, от from примерно approximately 90 90 до before примерно approximately 92 92 мас.%, wt%, от from примерно approximately 92 92 до before примерно approximately 93 93 мас.%, wt%, от from примерно approximately 93 93 до before примерно approximately 94 94 мас.%, wt%, от from примерно approximately 94 94 до before примерно approximately 95 95 мас.%, wt%, от from примерно approximately 95 95 до before примерно approximately 96 96 мас.%, wt%, от from примерно approximately 96 96 до before примерно approximately 97 97 мас.%, wt%, от from примерно approximately 97 97 до примерно 98 up to about 98 мас.% или от wt.% or from примерно 98 до примерно 99 мас.%. Остальное (т.е. остаток about 98 to about 99 wt.%. The rest (i.e. the remainder состава) в пер- composition) in the lane

вом и втором идентифицируемых слоях в одном или более местах на изделии, например, на безрезьбовой поверхности, может содержать алюминий (например, нанесенный осаждением из ионной жидкости), а также дополнительные элементы или электроосаждаемые вещества. В некоторых таких вариантах осуществления Al составляет большую часть остального. В некоторых вариантах осуществления Al ляет, например, по меньшей мере примерно 75 мас.%, по меньшей мере примерно 80 по меньшей мере по меньшей мере примерно примерно мас.%, по меньшей мере мас.%, по меньшей мере примерно 90 примерно 97 составмас.%, мас.%, мас.%, по меньшей мере примерно 99 мас.%, по меньшей мере примерно 99,9 мас.% или примерно 100 мас.% остального. В вариантах осуществления второй(рые) слой(слои) содержат Al в количестве в диапазоне от примерно 1 до примерно 35 мас.%. В некоторых вариантах осуществления второй(рые) слой(слои) содержат Al в количестве, составляющем в диапазоне от примерно 1 до примерно 3 мас.%, от до до до примерно 2 до примерно 5 мас.%, от примерно 5 до примерно 10 мас.%, от примерно 10 примерно 15 мас.%, от примерно 15 до примерно 20 мас.%, от примерно 20 примерно 25 мас.%, от примерно 25 до примерно 30 мас.% или от примерно 30 примерно 35 мас.%. В некоторых таких вариантах осуществления остальное второго слоя содержитThe first and second identifiable layers at one or more locations on the article, such as a threadless surface, may contain aluminum (eg deposited by ionic liquid deposition) as well as additional elements or electrodepositable materials. In some such embodiments, Al makes up most of the rest. In some embodiments, Al is, for example, at least about 75 wt.%, at least about 80, at least about at least about wt.%, at least about 90 wt.% .%, wt.%, wt.%, at least about 99 wt.%, at least about 99.9 wt.% or about 100 wt.% of the rest. In embodiments, the implementation of the second(s) layer(s) contain Al in an amount in the range from about 1 to about 35 wt.%. In some embodiments, the implementation of the second(s) layer(s) contain Al in an amount ranging from about 1 to about 3 wt.%, from to to about 2 to about 5 wt.%, from about 5 to about 10 wt. %, from about 10 to about 15 wt.%, from about 15 to about 20 wt.%, from about 20 to about 25 wt.%, from about 25 to about 30 wt.%, or from about 30 to about 35 wt.%. In some such embodiments, the remainder of the second layer comprises

Ni. В некоторых вариантах осуществления остальное второго слоя также содержит дополнительные элементы или электроосаждаемые вещества, причем Ni составляет большую часть остального. В некоторых вариантах осуществления Ni составляет, например, по по по меньшей меньшей меньшей мере мере мере примерно примерно примерно мас.%, мас.%, мас.%, по по по по меньшей мере примерно меньшей меньшей меньшей мере мере мере примерно примерно примерно мас.%, мас.%, мас.%, мас.%, по меньшей мере примерно 99,9 мас.% или примерно 100 мас.% остального.Ni. In some embodiments, the rest of the second layer also contains additional elements or electrodepositables, with Ni making up most of the rest. In some embodiments, Ni is, for example, at least about at least about about wt %, wt %, wt %, at least about at least about .%, wt.%, wt.%, wt.%, at least about 99.9 wt.% or about 100 wt.% of the rest.

В некоторых вариантах осуществления первый и второй идентифицируемый(мые) слой(слои) в одном или более местах на изделии, например, на безрезьбовой поверхности, содержат никель в диапазоне от 1 до 99 мас.%. В некоторых вариантах осуществления первый и второй идентифицируемый(мые) слой(слои) в одном или более местах на изделии содержат никель в количестве, независимо составляю-In some embodiments, the implementation of the first and second identifiable(my) layer(s) in one or more places on the product, for example, on a non-threaded surface, contain Nickel in the range from 1 to 99 wt.%. In some embodiments, the implementation of the first and second identifiable(my) layer(s) in one or more places on the product contain nickel in an amount, regardless of

щем в диапазоне от примерно 1 schem in the range from about 1 до примерно up to about 5 мас.%, от примерно 5 5 wt.%, from about 5 до примерно 7 мас.%, up to about 7 wt.%, от from примерно approximately 7 7 до before примерно approximately 10 10 мас.%, wt%, от from примерно approximately 10 10 до before примерно approximately 15 15 мас.%, wt%, от from примерно approximately 15 15 до before примерно approximately 20 20 мас.%, wt%, от from примерно approximately 20 20 до before примерно approximately 30 thirty мас.%, wt%, от from примерно approximately 30 thirty до before примерно approximately 40 40 мас.%, wt%, от from примерно approximately 40 40 до before примерно approximately 50 50 мас.%, wt%, от from примерно approximately 50 50 до before примерно approximately 55 55 мас.%, wt%, от from примерно approximately 55 55 до before примерно approximately 60 60 мас.%, wt%, от from примерно approximately 60 60 до before примерно approximately 65 65 мас.%, wt%, от from примерно approximately 65 65 до before примерно approximately 70 70 мас.%, wt%, от from примерно approximately 70 70 до before примерно approximately 75 75 мас.%, wt%, от from примерно approximately 75 75 до before примерно approximately 80 80 мас.%, wt%, от from примерно approximately 80 80 до before примерно approximately 85 85 мас.%, wt%, от from примерно approximately 85 85 до before примерно approximately 90 90 мас.%, wt%, от from примерно approximately 90 90 до before примерно approximately 92 92 мас.%, wt%, от from примерно approximately 92 92 до before примерно approximately 93 93 мас.%, wt%, от from примерно approximately 93 93 до before примерно approximately 94 94 мас.%, wt%, от from примерно approximately 94 94 до before примерно approximately 95 95 мас.%, wt%, от from примерно approximately 95 95 до before примерно approximately 96 96 мас.%, wt%, от from примерно approximately 96 96 до before примерно approximately 97 97 мас.%, wt%,

- 26 041389 от примерно 97 до примерно 98 мас.% или от примерно 98 до примерно 99 мас.%. В вариантах осуществления остальное первого и второго идентифицируемых слоев в одном или более местах на изделии, например, на безрезьбовой поверхности, содержит Al и/или Co, а также дополнительные элементы или электроосаждаемые вещества, где Al и/или Co составляют большую часть остального. В некоторых вариантах осуществления- 26 041389 from about 97 to about 98 wt.% or from about 98 to about 99 wt.%. In embodiments, the remainder of the first and second identifiable layers at one or more locations on the article, such as a threadless surface, contains Al and/or Co, as well as additional elements or electrodepositables, where Al and/or Co make up most of the remainder. In some embodiments

Al и/или Co составляют, например, по меньшей мере примерно 75 по по по меньшей меньшей меньшей мере мере мере примерно примерно примерно мас.%, мас.%, мас.%, по по по меньшей меньшей меньшей мере мере мере примерно примерно примерно мас.%, мас.%, мас.%, мас.%, по меньшей мере примерно 99,9 мас.% или примерно 100 мас.% остального. В вариантах осуществления второй(ые) слой(и) содержат Al и/или Co в количестве, независимо составляющем в диапазоне от примерно 1 до примерно 35 мас.%. В некоторых вариантах осуществления второй(ые) слой(и) содержат Al и/или Co в количестве, независимо составляющем в диапазоне от примерно 1 до примерно 3 мас.%, от 2 до примерно 5 мас.%, от примерно 5 до примерно 10 мас.%, от примерно 10 до примерно 15 мас.%, от примерно 15 до примерно 20 мас.%, от примерно 20 до примерно 25 мас.%, от примерно 25 до примерно 30 мас.% или от примерно 30 до примерно 35 мас.%; остальное второго слоя в таких вариантах осуществления содержит Ni. В некоторых таких вариантах осуществления остальное второго слоя также содержит большую часть дополнительные элементы или электроосаждаемые вещества, причем Ni составляет остального. В некоторых вариантах по по по меньшей меньшей меньшей мере мере мере примерно примерно примерно мас.%, мас.%, мас.%, по по по по меньшей мере примерно 99 мас.%, по осуществления Ni составляет, например, меньшей меньшей меньшей мере мере мере примерно примерно примерно мас.%, мас.%, мас.%, меньшей мере примерно 99,9 мас.% или примерно 100 мас.% остального.Al and/or Co are, for example, at least about 75 at at least at least about about about wt.%, wt.%, wt.%, at least at least about about about wt.%, wt.%, wt.%, wt.%, at least about 99.9 wt.% or about 100 wt.% of the rest. In embodiments, the implementation of the second(s) layer(s) contain Al and/or Co in an amount independently ranging from about 1 to about 35 wt.%. In some embodiments, the implementation of the second(s) layer(s) contain Al and/or Co in an amount independently ranging from about 1 to about 3 wt.%, from 2 to about 5 wt.%, from about 5 to about 10 about 10 to about 15 wt%, about 15 to about 20 wt%, about 20 to about 25 wt%, about 25 to about 30 wt%, or about 30 to about 35 wt. wt%; the rest of the second layer in such embodiments contains Ni. In some such embodiments, the rest of the second layer also contains most of the additional elements or electrodepositables, with Ni making up the remainder. In some embodiments, at least about at least about about wt.%, wt.%, wt.%, at least about 99 wt.%, according to the implementation of Ni is, for example, less than at least least about about about wt.%, wt.%, wt.%, at least about 99.9 wt.% or about 100 wt.% the rest.

В вариантах осуществления первый и второй идентифицируемый(ые) слой(и) в одном или более местах на изделии, например на безрезьбовой поверхности, содержат никель в диапазоне от 1 до 99 мас.%. В некоторых вариантах осуществления первый и второй идентифицируемый(ые) слой(слои) в одном или более местах на изделии содержат никель в количестве, составляющем в диапазоне от примерно 1 до примерно 5 мас.%, от примерно 5 до примерно 7 мас.%, от примерно 7 до примерно 10 мас.%, от примерно 10 до примерно 15 мас.%, от примерно 15 до примерно 20 мас.%, от примерно 20 до примерно 30 мас.%, от примерно 30 до примерно 40 мас.%, от примерно 40 до примерно 50 мас.%, от примерно 50 до примерно до до до до до до примерно примерно примерно примерно примерно примерно мас.%, мас.%, мас.%, мас.%, мас.%, мас.%, мас.%, от примерно от от от от от от до примерно 98 примерно примерно примерно примерно примерно примерно до до до до до до до примерно примерно примерно примерно примерно примерно примерно мас.%, от примерно мас.%, мас.%, мас.%, мас.%, мас.%, мас.%, от от от от от от мас.% или от примерно 98 до примерно 99 мас.% по примерно примерно примерно примерно примерно примерно массе. В некоторых вариантах осуществления остальное первого и второго идентифицируемых слоев в одном или более местах на изделии, например, на безрезьбовой поверхности, содержит железо, а также дополнительные элементы или электроосаждаемые остального.In embodiments, the first and second identifiable layer(s) at one or more locations on the article, such as a threadless surface, contain nickel in the range of 1 to 99% by weight. In some embodiments, the implementation of the first and second identifiable(s) layer(s) in one or more places on the product contain nickel in an amount ranging from about 1 to about 5 wt.%, from about 5 to about 7 wt.%, from about 7 to about 10 wt.%, from about 10 to about 15 wt.%, from about 15 to about 20 wt.%, from about 20 to about 30 wt.%, from about 30 to about 40 wt.%, from about 40 to about 50 wt.%, from about 50 to about up to up to up to about about about about about about about wt.%, wt.%, wt.%, wt.%, wt.%, wt.% , wt.%, from about from from from from from to about 98 about about about about about about to up to to to about about about about about about about about about wt.%, from about wt.%, wt.%, wt.%, wt.%, wt.%, wt.%, from from from from from from wt.% or from about 98 to about 99 wt.% on about about about about about about about about about weight. In some embodiments, the rest of the first and second identifiable layers at one or more locations on the article, such as a threadless surface, contains iron, as well as additional elements or electrodeposits of the rest.

вещества. В некоторых таких вариантах осуществления Fe составляет большую часть по по по меньшей меньшей меньшей мере мере мере некоторых примерно примерно примерно вариантах осуществленияsubstances. In some such embodiments, Fe makes up a majority of at least some of about about about about about about about about about about about about embodiments.

Fe по мас.%, мас.%, мас.%, по по по меньшей меньшей меньшей мере мере мере составляет, примерно примерно примерно например, мас.%, мас.%, мас.%, меньшей мере примерно 99 мас.%, по меньшей мере примерно 99,9 мас.% или примерно 100 мас.% остального. В вариантах осуществления второй(ые) слой(и) содержат Fe в диапазоне от примерно 1% до примерно 35%. В некоторых вариантах осуществления второй(ые) слой(и) содержат железо в количестве в диапазоне от примерно 1% до примерно 3 мас.%, от примерно 2 до примерно 5 мас.%, от от примерно 5 до примерно примерно 15 до примерно мас.%, мас.%, от от примерно 10 до примерно 15 примерно 20 до примерно 25 мас.%, мас.%, от примерно 25 до примерно 30 мас.% или от примерно 30 до примерно 35 мас.%. Остальное второго слоя в таких вариантах осуществления содержит Ni. В некоторых вариантах осуществления остальное второго слоя также содержит дополнительные элементы или электроосаждаемые вещества, причем Ni составляет большую часть остального. В некоторых вариантах осуществления Ni составляет, например, по меньшей мере примерно 75 мас.%, по меньшей мере примерно 80 мас.%, по меньшей мере примерно 85 мас.%, по меньшей мере примерно 90 мас.%, по меньшей мере примерно 95 мас.%, по меньшей мере примерно 97 мас.%, по меньшей мере примерно 99 мас.%, по меньшей мере примерно 99,9 мас.% или примерно 100 мас.% остального.Fe by wt.%, wt.%, wt.%, at least at least about, for example, wt.%, wt.%, wt.%, at least about 99 wt.%, at least about 99.9 wt.% or about 100 wt.% the rest. In embodiments, the implementation of the second(s) layer(s) contain Fe in the range from about 1% to about 35%. In some embodiments, the implementation of the second(s) layer(s) contain iron in an amount in the range from about 1% to about 3 wt.%, from about 2 to about 5 wt.%, from about 5 to about 15 to about wt. %, wt.%, from about 10 to about 15 about 20 to about 25 wt.%, wt.%, from about 25 to about 30 wt.% or from about 30 to about 35 wt.%. The balance of the second layer in such embodiments contains Ni. In some embodiments, the rest of the second layer also contains additional elements or electrodepositables, with Ni making up most of the rest. In some embodiments, Ni is, for example, at least about 75 wt.%, at least about 80 wt.%, at least about 85 wt.%, at least about 90 wt.%, at least about 95 wt.%, at least about 97 wt.%, at least about 99 wt.%, at least about 99.9 wt.% or about 100 wt.% of the rest.

В некоторых вариантах осуществления первый и второй идентифицируемые слои в одном или более местах на изделии, например, на безрезьбовой поверхности, содержат Zn в диапазоне от примерно 1 до примерно 99 мас.%. В некоторых вариантах осуществления первый и второй иденти- 27 041389 фицируемые слои в одном или более местах на изделии содержат Zn в диапазоне от 1 до примерно 5 мас.%, от примерно 5 до примерно 7 мас.%, от примерно 7 до примерно 10 мас.%,In some embodiments, the implementation of the first and second identifiable layers in one or more places on the product, for example, on a non-threaded surface, contain Zn in the range from about 1 to about 99 wt.%. In some embodiments, the first and second identifiable layers at one or more locations on the article contain Zn in the range of 1 wt% to about 5 wt%, about 5 wt% to about 7 wt%, about 7 wt% to about 10 wt%. .%,

от from примерно approximately 10 10 до before примерно approximately 15 15 мас.%, wt%, от from примерно approximately 15 15 до before примерно approximately 20 20 мас.%, wt%, от from примерно approximately 20 20 до before примерно approximately 30 thirty мас.%, wt%, от from примерно approximately 30 thirty до before примерно approximately 40 40 мас.%, wt%, от from примерно approximately 40 40 до before примерно approximately 50 50 мас.%, wt%, от from примерно approximately 50 50 до before примерно approximately 55 55 мас.%, wt%, от from примерно approximately 55 55 до before примерно approximately 60 60 мас.%, wt%, от from примерно approximately 60 60 до before примерно approximately 65 65 мас.%, wt%, от from примерно approximately 65 65 до before примерно approximately 70 70 мас.%, wt%, от from примерно approximately 70 70 до before примерно approximately 75 75 мас.%, wt%, от from примерно approximately 75 75 до before примерно approximately 80 80 мас.%, wt%, от from примерно approximately 80 80 до before примерно approximately 85 85 мас.%, wt%, от from примерно approximately 85 85 до before примерно approximately 90 90 мас.%, wt%, от from примерно approximately 90 90 до before примерно approximately 92 92 мас.%, wt%, от from примерно approximately 92 92 до before примерно approximately 93 93 мас.%, wt%, от from примерно approximately 93 93 до before примерно approximately 94 94 мас.%, wt%, от from примерно approximately 94 94 до before примерно approximately 95 95 мас.%, wt%, от from примерно approximately 95 95 до before примерно approximately 96 96 мас.%, wt%, от from примерно approximately 96 96 до before примерно approximately 97 97 мас.%, от wt.%, from примерно 97 about 97 до before примерно 98 about 98 мас.% или wt% or

от примерно 98 до примерно 99 мас.% по массе. Остальное первого и второго слоев в одном или более местах на изделии, например, на безрезьбовой поверхности, содержит Fe, а также дополнительные элементы или электроосаждаемые вещества, причем Fe составляет большую часть остального. В некоторых вариантах осуществления Fe составляет, например, по меньшей мере примерно 75 мас.%, по меньшей мере примерно 80 мас.%, по меньшей мере примерно 85 мас.%, по меньшей мере примерно 90 мас.%, по меньшей мере примерно 95 мас.%, по меньшей мере примерно 97 мас.%, по меньшей мере примерно 99 мас.%, по меньшей мере примерно 99,9 мас.% или примерно 100 мас.% остального. В вариантах осуществления второй(ые) слой(и) содержат Fe в диапазоне, независимо выбранном из от примерно 1 до примерно 35 мас.%. В некоторых вариантах осуществления второй(рые) слой(слои) содержат Fe в диапазоне от примерно 1 до примерно 3 мас.%, от примерно 2 до примерно 5 мас.%, от примерно 5 до примерно 10 мас.%, от примерно 10 до примерно 5 мас.%, от примерно 15 до примерно 20 мас.%, от примерно 20 до примерно 25 мас.%, от примерно 25 до примерно 30 мас.% или от примерно 30 до примерно 35 мас.% по массе. Остальное второго слоя в таких вариантах осуществления содержит цинк. В еще одном варианте осуществления остальное второго слоя также содержит дополнительные элементы или электроосаждаемые вещества, причем Zn составляет большую часть остального. В некоторых вариантах осуществления Zn составляет, например, по меньшей мере примерно 75 мас.%, по меньшей мере примерно 80 мас.%, по меньшей мере примерно 85 мас.%, по меньшей мере примерно 90 мас.%, по меньшей мере примерно 95 мас.%, по меньшей мере примерно 97 мас.%, по меньшей мере примерно 99 мас.%, по меньшей мере примерно 99,9 мас.% или примерно 100 мас.% остального.from about 98 to about 99 wt.% by weight. The remainder of the first and second layers at one or more locations on the article, such as a threadless surface, contains Fe as well as additional elements or electrodepositables, with Fe making up most of the remainder. In some embodiments, the implementation of Fe is, for example, at least about 75 wt.%, at least about 80 wt.%, at least about 85 wt.%, at least about 90 wt.%, at least about 95 wt.%, at least about 97 wt.%, at least about 99 wt.%, at least about 99.9 wt.% or about 100 wt.% of the rest. In embodiments, the implementation of the second(s) layer(s) contain Fe in the range, independently selected from from about 1 to about 35 wt.%. In some embodiments, the second(s) layer(s) contain Fe in the range of from about 1 to about 3 wt.%, from about 2 to about 5 wt.%, from about 5 to about 10 wt.%, from about 10 to about 5 wt.%, from about 15 to about 20 wt.%, from about 20 to about 25 wt.%, from about 25 to about 30 wt.%, or from about 30 to about 35 wt.% by weight. The remainder of the second layer in such embodiments contains zinc. In yet another embodiment, the remainder of the second layer also contains additional elements or electrodepositables, with Zn making up most of the remainder. In some embodiments, the implementation of Zn is, for example, at least about 75 wt.%, at least about 80 wt.%, at least about 85 wt.%, at least about 90 wt.%, at least about 95 wt.%, at least about 97 wt.%, at least about 99 wt.%, at least about 99.9 wt.% or about 100 wt.% of the rest.

В некоторых вариантах осуществления первый и второй слои в одном или более местах на изделии, например, на безрезьбовой поверхности, содержат Zn в диапазоне, независимо выбранном из от примерно 1 до примерно 99 мас.%. В некоторых вариантах осуществления первый и второй слои в одном или более местах на изделии содержат Zn в диапазоне от примерно 1 до примерно 5 мас.%, от примерно 5 до примерно 7 мас.%, от примерно 7 до примерно 10 мас.%, от примерно 10 до примерно 15 мас.%, от примерно 15 до примерно 20 мас.%, от примерно 20 до примерно 30 мас.%, от примерно 30 до примерно 40 мас.%, от примерно 40 до примерно 50 мас.%, от примерно 50 до примерно 55 мас.%, примерно 55 до примерно 60 мас.%, от примерно 60 до примерно 65 мас.%, от примерно 65 до от до от примерно 70 мас.%, от примерно 70 до примерно 75 мас.%, от примерно 75 до примерно 80 мас.%, примерно 80 до примерно 85 мас.%, от примерно 85 до примерно 90 мас.%, от примерно 90 примерно 92 мас.%, от примерно 92 до примерно 93 мас.%, от примерно 93 до примерно 94 мас.%, примерно 94 до примерно 95 мас.%, от примерно 95 до примерно 96 мас.%, от примерно 96 до примерно 97 мас.%, от примерно 97 до примерно 98 мас.% или от примерно 98 до примерно 99 мас.%. Остальное (остаток состава) первого и второго слоев в одном или более местах на изделии, например, на безрезьбовой поверхности, содержит Fe, а также дополнительные элементы или электроосаждаемые вещества, причем Fe составляет большую часть остального.In some embodiments, the implementation of the first and second layers in one or more places on the product, for example, on a non-threaded surface, contain Zn in the range, independently selected from from about 1 to about 99 wt.%. In some embodiments, the implementation of the first and second layers in one or more places on the product contain Zn in the range from about 1 to about 5 wt.%, from about 5 to about 7 wt.%, from about 7 to about 10 wt.%, from about 10 to about 15 wt.%, from about 15 to about 20 wt.%, from about 20 to about 30 wt.%, from about 30 to about 40 wt.%, from about 40 to about 50 wt.%, from about 50 to about 55 wt.%, about 55 to about 60 wt.%, from about 60 to about 65 wt.%, from about 65 to about 70 wt.%, from about 70 to about 75 wt.% , from about 75 to about 80 wt.%, from about 80 to about 85 wt.%, from about 85 to about 90 wt.%, from about 90 to about 92 wt.%, from about 92 to about 93 wt.%, from about 93 to about 94 wt.%, about 94 to about 95 wt.%, from about 95 to about 96 wt.%, from about 96 to about 97 wt.%, from about 97 to about 98 wt.%, or from about 98 to about 99 wt%. The remainder (residue of composition) of the first and second layers at one or more locations on the article, such as the threadless surface, contains Fe as well as additional elements or electrodepositables, with Fe making up most of the remainder.

по по поby by by

В некоторых вариантах осуществления Fe составляет, например, по меньшей мере примерно мас.%, по меньшей мере примерно 80 мас.%, по меньшей мере примерно 85 мас.%, меньшей мере меньшей мере примерно 90 примерно 97 мас.%, по мас.%, по меньшей мере меньшей мере примерно 95 примерно 99 мас.%, мас.%, меньшей мере примерно 99,9 мас.% или примерно 100 мас.% остального. В вариантах осуществления второй(ые) слой(и) независимо содержат Ni в диапазоне от примерно 1 до примерно 35 мас.%. В вариантах до до до осуществления примерно примерно примерно второй(ые) мас.%, мас.%, мас.%, от от от слой(и) независимо примерно примерно примерно до до до содержат Ni в примерно примерно примерно диапазоне от примерно мас.%, мас.%, мас.%, от от от примерно примерно примерно до примерно 30 мас.% или от примерно 30 до примерно 35 мас.%. Остальное второго слоя в таких вариантах осуществления содержит Zn. В некоторых вариантах осуществления остальное второго слоя также содержит дополнительные элементы или электроосаждаемые вещества, причем Zn составляет большую часть остального, например, по меньшей мере примерно 75 мас.%, по меньшей мере примерно 80 мас.%,In some embodiments, the implementation of Fe is, for example, at least about wt.%, at least about 80 wt.%, at least about 85 wt.%, at least at least about 90 to about 97 wt.%, by wt. %, at least about 95 to about 99 wt.%, wt.%, at least about 99.9 wt.%, or about 100 wt.% of the rest. In embodiments, the implementation of the second(s) layer(s) independently contain Ni in the range from about 1 to about 35 wt.%. In embodiments from to to to about about about about the second(s) wt.%, wt.%, wt.%, from from layer(s) independently from about about about to to contain Ni in about about about the range from about wt. %, wt.%, wt.%, from from about about to about 30 wt.% or from about 30 to about 35 wt.%. The balance of the second layer in such embodiments contains Zn. In some embodiments, the rest of the second layer also contains additional elements or electrodepositable substances, with Zn making up most of the rest, for example, at least about 75 wt.%, at least about 80 wt.%,

- 28 041389 по меньшей мере примерно 85 мас.%, по меньшей мере примерно 90 мас.%, по меньшей мере примерно мас.%, по меньшей мере примерно 97 мас.%, по меньшей мере примерно 99 мас.%, по меньшей мере примерно 99,9 мас.% или примерно 100 мас.% остального.- 28 041389 at least about 85 wt.%, at least about 90 wt.%, at least about wt.%, at least about 97 wt.%, at least about 99 wt.%, at least about 99.9 wt.% or about 100 wt.% the rest.

Предусматриваемые здесь варианты осуществления с ZnNi представляют собой варианты осуществления, где первый и второй слои содержат сочетания Zn и Ni, в которых компонент Zn в одном или более местах на изделии, например, на безрезьбовой поверхности, составляет от примерно 80 до примерно 90 мас.% первого и второго слоев, а никель составляет от примерно 10 до примерно 20 мас.% первого и второго слоев. В рамках таких вариантов осуществления, в одном или более местах на изделии, например, на безрезьбовой поверхности, никель в наноламинатном покрытии может составлять от примерно 10 до примерно 17 мас.%, от примерно 13 до примерно 15 мас.%, от примерно 13 до примерно 16 мас.%, от примерно 13 до примерно 17 мас.%, примерно 14 мас.%, от примерно 14 до примерно 16 мас.%, от примерно 14 до примерно 17 мас.%, от примерно 14,5 до примерно 16,5 мас.%, от примерно 11 до примерно 16 мас.%, от примерно 12 до примерно 16 мас.% или от примерно 12 до примерно 15 мас.%, с Zn, составляющим по меньшей мере примерно 97 мас.% остального. В некоторых вариантах осуществления Zn составляет по меньшей мере примерно 99 мас.%, по меньшей мере примерно 99,9 мас.% или примерно 100 мас.%. Такие варианты осуществления могут дополнительно включать повторяющиеся первый и второй слои, причем первый слой имеет толщину от примерно 200 до примерно 300 нм, от примерно 200 до примерно 400 нм, от примерно 250 до примерно 300 нм, от примерно 250 до примерно 350 нм или примерно 250 нм, а второй слой имеет толщину от примерно 600 до примерно 900 нм, от примерно 650 до примерно 850 нм, от примерно 700 до примерно 800 нм или примерно 750 нм. Такие варианты осуществления дополнительно могут включать общее число первых и вторых слоев в диапазоне от 12 до 15 слоев и иметь совокупную толщину покрытия в диапазоне от примерно 5 до примерно 11 мкм или от примерно 8 до примерно 12 мкм. В некоторых вариантах осуществления толщина покрытия составляет в диапазоне от примерно 8 до примерно 10 мкм по меньшей мере на некоторых поверхностях изделий.ZnNi embodiments contemplated herein are embodiments where the first and second layers comprise combinations of Zn and Ni, wherein the Zn component at one or more locations on the product, such as a threadless surface, is from about 80 to about 90 wt.%. the first and second layers, and nickel is from about 10 to about 20 wt.% of the first and second layers. Within such embodiments, at one or more locations on the article, such as a threadless surface, the nickel in the nanolaminate coating can be from about 10 to about 17 wt.%, from about 13 to about 15 wt.%, from about 13 to about 16 wt.%, from about 13 to about 17 wt.%, about 14 wt.%, from about 14 to about 16 wt.%, from about 14 to about 17 wt.%, from about 14.5 to about 16 .5 wt.%, from about 11 to about 16 wt.%, from about 12 to about 16 wt.%, or from about 12 to about 15 wt.%, with Zn constituting at least about 97 wt.% of the rest. In some embodiments, the implementation of Zn is at least about 99 wt.%, at least about 99.9 wt.%, or about 100 wt.%. Such embodiments may further include repetitive first and second layers, wherein the first layer has a thickness of about 200 to about 300 nm, about 200 to about 400 nm, about 250 to about 300 nm, about 250 to about 350 nm, or about 250 nm, and the second layer has a thickness of from about 600 to about 900 nm, from about 650 to about 850 nm, from about 700 to about 800 nm, or about 750 nm. Such embodiments may further include a total number of first and second layers in the range of 12 to 15 layers and have a total coating thickness in the range of about 5 to about 11 microns, or about 8 to about 12 microns. In some embodiments, the coating thickness is in the range of about 8 to about 10 microns on at least some surfaces of the articles.

В некоторых вариантах осуществления первый(ые) слой(и) в одном или более местах на изделии, например на безрезьбовой поверхности, независимо содержат Cu в диапазоне от 1 до 99 мас.%. В некоторых вариантах осуществления первый слой в одном или более местах на изделии содержитIn some embodiments, the implementation of the first(s) layer(s) in one or more places on the product, for example on a non-threaded surface, independently contain Cu in the range from 1 to 99 wt.%. In some embodiments, the implementation of the first layer in one or more places on the product contains

Cu в диапазоне от Cu ranging from примерно 1 до about 1 to примерно 5 about 5 мас.%, от примерно 5 wt.%, from about 5 до примерно 7 up to about 7 мас.%, wt%, от примерно 7 from about 7 до примерно up to about 10 мас.%, 10 wt.%, от примерно 10 до from about 10 to примерно 15 about 15 мас.%, wt%, от примерно 15 from about 15 до примерно up to about 20 мас.%, 20 wt.%, от примерно 20 до from about 20 to примерно 30 about 30 мас.%, wt%, от примерно 30 from about 30 до примерно up to about 40 мас.%, 40 wt.%, от примерно 40 до from about 40 to примерно 50 about 50 мас.%, wt%, от примерно 50 from about 50 до примерно up to about 55 мас.%, 55 wt.%, от примерно 55 до from about 55 to примерно 60 about 60 мас.%, wt%, от примерно 60 from about 60 до примерно up to about 65 мас.%, 65 wt.%, от примерно 65 до from about 65 to примерно 70 about 70 мас.%, wt%, от примерно 70 from about 70 до примерно up to about 75 мас.%, 75 wt.%, от примерно 75 до from about 75 to примерно 80 about 80 мас.%, wt%, от примерно 80 from about 80 до примерно up to about 85 мас.%, 85 wt.%, от примерно 85 до from about 85 to примерно 90 about 90 мас.%, wt%, от примерно 90 from about 90 до примерно up to about 92 мас.%, 92 wt.%, от примерно 92 до from about 92 to примерно 93 about 93 мас.%, wt%, от примерно 93 from about 93 до примерно up to about 94 мас.%, 94 wt.%, от примерно 94 до from about 94 to примерно 95 about 95 мас.%, wt%, от примерно 95 from about 95 до примерно up to about 96 мас.%, 96 wt.%, от примерно 96 до from about 96 to примерно 97 about 97 мас.%, wt%, от примерно 97 до примерно 98 мас.% from about 97 to about 98 wt.% или от примерно 98 до примерно 99 мас.%. Остальное первого и or from about 98 to about 99 wt.%. The rest of the first and

второго слоев в одном или более местах на изделии, например, на безрезьбовой поверхности, содержит Zn и/или Sn, a также дополнительные элементы или электроосаждаемые вещества, причем Zn и/или Snthe second layer in one or more places on the product, for example, on a threadless surface, contains Zn and/or Sn, as well as additional elements or electrodepositable substances, with Zn and/or Sn

составляет большую is a big часть остального, part of the rest например, по меньшей мере примерно for example, at least about 75 75 мас.%, wt%, по By меньшей lesser мере measure примерно approximately 80 80 мас.%, wt%, по By меньшей lesser мере measure примерно approximately 85 85 мас.%, wt%, по By меньшей lesser мере measure примерно approximately 90 90 мас.%, wt%, по By меньшей lesser мере measure примерно approximately 95 95 мас.%, wt%, по By меньшей lesser мере measure примерно approximately 97 97 мас.%, wt%, по By меньшей lesser мере measure примерно approximately 99 99 мас.%, wt%,

Zn и/или Sn в диапазоне по меньшей мере примерно 99,9 мас.% или примерно 100 мас.% остального.Zn and/or Sn in the range of at least about 99.9 wt.% or about 100 wt.% the rest.

В вариантах осуществления второй(ые) слой(и) независимо содержат от от от от примерно примерно примерно примерно до примерно 35 до примерно до примерно до примерно мас.%, в том числе от примерно 1 до примерно 3 мас.%, мас.%, от примерно 5 до примерно 10 мас.%, от примерно 15 до примерно 20 мас.%, мас.%, мас.%, от примерно 25 до примерно 30 мас.% или от примерно 30 до примерно 35 мас.%. Остальное второго слоя в таких вариантах осуществления содержит Cu. В некоторых вариантах осуществления остальное также может содержать дополнительные элементы или электроосаждаемые вещества, причем Cu составляет большую часть остального. В некоторых вариантах осуществления Cu составляет, например, по по по меньшей меньшей меньшей мере мере мере примерно примерно примерно мас.%, мас.%, мас.%, по по по по меньшей мере примерно меньшей меньшей меньшей мере мере мере примерно примерно примерно мас.%, мас.%, мас.%, мас.%, по меньшей мере примерно 99,9 мас.% или примерно 100 мас.% остального.In embodiments, the second layer(s) independently comprise from from about about about about 35 to about up to about up to about about wt.%, including from about 1 to about 3 wt.%, wt.% , from about 5 to about 10 wt.%, from about 15 to about 20 wt.%, wt.%, wt.%, from about 25 to about 30 wt.%, or from about 30 to about 35 wt.%. The rest of the second layer in such embodiments contains Cu. In some embodiments, the rest may also contain additional elements or electrodepositables, with Cu making up most of the rest. In some embodiments, Cu is, for example, at least about at least about about wt.%, wt.%, wt.%, at least about at least about at least about .%, wt.%, wt.%, wt.%, at least about 99.9 wt.% or about 100 wt.% of the rest.

В вариантах осуществления электроосажденные слои в одном или более местах на изделии, например, на безрезьбовой поверхности, содержат металл от тонкого до зернистого или от сверхтонкого доIn embodiments, the electrodeposited layers at one or more locations on the article, for example, on a threadless surface, contain metal from fine to granular or from ultrafine to

- 29 041389 зернистого, включающий металл или металлический сплав, имеющий средний размер зерен от 1 до 5000 нм (например, от примерно 1 до примерно 20 нм, от примерно 1 до примерно 100 нм, от примерно 5 до примерно 50 нм, от примерно 5 до примерно 100 нм, от примерно 5 до примерно 200 нм, от примерно 10 до примерно 100 нм, от примерно 10 до примерно 200 нм, от примерно 20 до примерно 200 нм, от примерно 20 до примерно 250 нм, от примерно 20 до примерно 500 нм, от примерно 50 до примерно 250 нм, от примерно 50 до примерно 500 нм, от примерно 100 до примерно 500 нм, от примерно 200 до примерно 1000 нм, от примерно 500 до примерно 2000 нм или от примерно 1000 до примерно 5000 нм), на основе измерения размера зерен на микрофотографиях. В таких вариантах осуществления тонкозернистый металл или сплав в одном или более местах на изделии, например, на безрезьбовой поверхности, может содержать один или более, два или более, три или более, или четыре или более элемента, независимо выбранных из группы, состоящей из Ag, Al, Au, B, Be, C, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, In, Ir, Mg, Mn, Mo, Nb, Nd, Ni, P, Pd, Pt, Re, Rh, Sb, Si, Sn, Pb, Ta, Ti, W, V, Zn и Zr, причем каждый из независимо выбранных металлов присутствует в количествах свыше 0,001 мас.%. В некоторых вариантах осуществления каждый из независимо выбранных металлов присутствует в количествах более чем примерно 0,1 мас.%, более чем примерно 0,05 мас.%, более чем примерно 0,01 мас.% или более чем примерно 0,005 мас.%. В других вариантах осуществления независимо выбранный металл присутствует в количестве в диапазоне от примерно 1 до примерно 99 мас.%.- 29 041389 granular, including a metal or metal alloy having an average grain size of from 1 to 5000 nm (for example, from about 1 to about 20 nm, from about 1 to about 100 nm, from about 5 to about 50 nm, from about 5 up to about 100 nm, from about 5 to about 200 nm, from about 10 to about 100 nm, from about 10 to about 200 nm, from about 20 to about 200 nm, from about 20 to about 250 nm, from about 20 to about 500 nm, about 50 to about 250 nm, about 50 to about 500 nm, about 100 to about 500 nm, about 200 to about 1000 nm, about 500 to about 2000 nm, or about 1000 to about 5000 nm ), based on grain size measurements in micrographs. In such embodiments, the fine grained metal or alloy at one or more locations on the article, such as a threadless surface, may contain one or more, two or more, three or more, or four or more elements independently selected from the group consisting of Ag , Al, Au, B, Be, C, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, In, Ir, Mg, Mn, Mo, Nb, Nd, Ni, P, Pd, Pt, Re, Rh, Sb, Si , Sn, Pb, Ta, Ti, W, V, Zn and Zr, each of the independently selected metals being present in amounts greater than 0.001 wt%. In some embodiments, each of the independently selected metals is present in amounts of greater than about 0.1 wt%, greater than about 0.05 wt%, greater than about 0.01 wt%, or greater than about 0.005 wt%. In other embodiments, the independently selected metal is present in an amount ranging from about 1 to about 99 wt%.

В дополнительных вариантах осуществления независимо выбранный металл присутствует в количестве, составляющем в диапазоне от примерно 1 до примерно 5 мас.%, от примерно 5In additional embodiments, an independently selected metal is present in an amount ranging from about 1 to about 5 wt.%, from about 5

до before примерно approximately 7 7 мас.%, wt%, от from примерно approximately 7 7 до before примерно approximately 10 10 мас.%, wt%, от from примерно approximately 10 10 до before примерно approximately 15 15 мас.%, wt%, от from примерно approximately 15 15 до before примерно approximately 20 20 мас.%, wt%, от from примерно approximately 20 20 до before примерно approximately 30 thirty мас.%, wt%, от from примерно approximately 30 thirty до before примерно approximately 40 40 мас.%, wt%, от from примерно approximately 40 40 до before примерно approximately 50 50 мас.%, wt%, от from примерно approximately 50 50 до before примерно approximately 55 55 мас.%, wt%, от from примерно approximately 55 55 до before примерно approximately 60 60 мас.%, wt%, от from примерно approximately 60 60 до before примерно approximately 65 65 мас.%, wt%, от from примерно approximately 65 65 до before примерно approximately 70 70 мас.%, wt%, от from примерно approximately 70 70 до before примерно approximately 75 75 мас.%, wt%, от from примерно approximately 75 75 до before примерно approximately 80 80 мас.%, wt%, от from примерно approximately 80 80 до before примерно approximately 85 85 мас.%, wt%, от from примерно approximately 85 85 до before примерно approximately 90 90 мас.%, wt%, от from примерно approximately 90 90 до before примерно approximately 92 92 мас.%, wt%, от from примерно approximately 92 92 до before примерно approximately 93 93 мас.%, wt%, от from примерно approximately 93 93 до before примерно approximately 94 94 мас.%, wt%, от from примерно approximately 94 94 до before примерно approximately 95 95 мас.%, wt%, от from примерно approximately 95 95 до before примерно approximately 96 96 мас.%, wt%, от from примерно approximately 96 96

до примерно 97 мас.%, от примерно 97 до примерно 98 мас.% или от 98 до примерно 99 мас.%.to about 97 wt.%, from about 97 to about 98 wt.% or from 98 to about 99 wt.%.

Хотя металлизация согласно этому изобретению обычно будет проводиться в единственной ванне, возможно наносить различные наноламинатные слои на изделия с использованием отдельных ванн. На практике таких вариантов осуществления одна гальваническая ванна применялась бы для нанесения одного слоя. Затем барабан, корзина, качающаяся емкость или другое контейнерное устройство вынимались бы из этой ванны, подвергались промыванию и затем погружались во вторую ванну, и процесс металлизации продолжался. Дополнительные слои могли бы быть получены с использованием различных ванн.Although the plating according to this invention will typically be carried out in a single bath, it is possible to apply different nanolaminate layers to articles using separate baths. In practice of such embodiments, one electroplating bath would be used to deposit one layer. The drum, basket, tumbler, or other container device would then be removed from this bath, washed, and then immersed in a second bath, and the plating process continued. Additional layers could be obtained using different baths.

В вариантах осуществления коэффициент теплового расширения слоев наноламинатного покрытия находится в пределах 20% (например, менее 20, 15, 10, 5 или 2%) от заготовки в направлении, параллельном перемещению заготовки (т.е. в плоскости заготовки и параллельно направлению перемещения заготовки).In embodiments, the coefficient of thermal expansion of the nanolaminate coating layers is within 20% (e.g., less than 20%, 15%, 10%, 5%, or 2%) of the preform in a direction parallel to the movement of the preform (i.e., in the plane of the preform and parallel to the direction of movement of the preform). ).

Коррозионная стойкость.Corrosion resistance.

В вариантах осуществления снабженные наноламинатным покрытием изделия во множестве предусматривают коррозионностойкие покрытия. Как было бы понятно специалисту в данной области техники, коррозия включает изнашивание, выкрашивание, щелевую коррозию, межзеренную коррозию, коррозионное растрескивание под напряжением (SCC), вспучивание, охрупчивание, сероводородное растрескивание под напряжением (SSC) и коррозионную усталость.In embodiments, nanolaminate-coated articles are provided with corrosion-resistant coatings in a plurality. As one skilled in the art would understand, corrosion includes wear, spalling, crevice corrosion, intergranular corrosion, stress corrosion cracking (SCC), blistering, embrittlement, hydrogen sulfide stress cracking (SSC), and corrosion fatigue.

В вариантах осуществления, в зависимости от состава и толщины покрытия, наноламинатные покрытия в одном или более местах на изделии, например на безрезьбовой поверхности, обеспечивают по меньшей мере 1000 ч до появления первой красной ржавчины при испытании в соляном тумане согласно стандарту ASTM-B117-11. Например, варианты осуществления с описанными здесь ZnNi-ыми покрытиями, имеющими толщину по меньшей мере 10 мкм, будут обеспечивать такую коррозионную стойкость. Другие варианты осуществления обеспечивают по меньшей мере 2000 ч до появления первой красной ржавчины, когда испытываются в соляном тумане согласно стандарту ASTM-B117-11, а другие варианты осуществления обеспечивают по меньшей мере 3000 ч до появления первой красной ржавчины, когда испытываются в соляном тумане согласно стандарту ASTM-B117-11. Еще другие варианты осуществления обеспечивают стойкость в течение по меньшей мере 4000 ч, по меньшей мере 5000 ч, по меньшей мере 6000 ч, по меньшей мере 7000 ч, по меньшей мере 8000 ч, по меньшей мере 9000 ч, по меньшей мере 10000 ч, по меньшей мере 12500 ч и по меньшей мере 15000 ч до появления первой красной ржавчины при испытании в соляном тумане согласно стандарту ASTM-B117-11. Варианты осуществления способов нанесения покрытий здесь также дают покрытия, которые рассматриваются как нехрупчивающиеся согласно стандарту ASTM F519-12a.In embodiments, depending on coating composition and thickness, nanolaminate coatings at one or more locations on a product, such as a threadless surface, provide at least 1000 hours before first red rust when tested in salt spray according to ASTM-B117-11 . For example, embodiments with ZnNi coatings as described herein having a thickness of at least 10 microns will provide such corrosion resistance. Other embodiments provide at least 2000 hours to first red rust when tested in salt spray according to ASTM-B117-11, and other embodiments provide at least 3000 hours to first red rust when tested in salt spray according to ASTM-B117-11 standard. Still other embodiments provide resistance for at least 4000 hours, at least 5000 hours, at least 6000 hours, at least 7000 hours, at least 8000 hours, at least 9000 hours, at least 10000 hours, at least 12,500 hours and at least 15,000 hours to first red rust when tested in salt spray according to ASTM-B117-11. The embodiments of the coating methods here also produce coatings that are considered non-brittle according to ASTM F519-12a.

- 30 041389- 30 041389

В вариантах осуществления снабженные наноламинатным покрытием изделия во множестве предусматривают коррозионностойкие покрытия. Варианты осуществления таких коррозионностойких покрытий могут содержать по меньшей мере первый и второй металлы (и, необязательно, один или более дополнительных металлов), независимо выбираемые для каждого слоя из группы, состоящей из Zn, Cr, Fe, Co и Ni, и, необязательно, также могут включать по меньшей мере один дополнительный элемент, выбранный из P, Al, Si или B. Примеры таких комбинаций включают NiCr, NiFe, NiCo, NiCrCo, NiAl, NiCrAl, NiFeAl, NiCoAl, NiCrCoAl, NiMo, NiCrMo, NiFeMo, NiCoMo, NiCrCoMo, NiW, NiCrW, NiFeW, NiCoW, NiCrCoW, NiNb, NiCrNb, NiFeNb, NiCoNb, NiCrCoNb, NiTi, NiCrTi, NiFeTi, NiCoTi, NiCrCoTi, NiCrP, NiCrAl, NiCoP, NiCoAl, NiFeP, NiFeAl, NiCrSi, NiCrB, NiCoSi, NoCoB, NiFeSi, NiFeB, ZnCr, ZnFe, ZnCo, ZnNi, ZnCrP, ZnCrAl, ZnFeP, ZnFeAl, ZnCoP, ZnCoAl, ZnNiP, ZnNiAl, ZnCrSi, ZnCrB, ZnFeSi, ZnFeB, ZnCoSi, ZnCoB, ZnNiSi, ZnNiB, CoCr, CoFe, CoCrP, CoFeP, CoCrAl, CoFeAl, CoCrSi, CoFeSi, CoCrB, CoFeB, CoAl, CoW, CoCrW, CoFeW, CoTi, CoCrTi, CoFeTi, CoTa, CoCrTa, CoFeTa, CoC, CoCrC, CoFeC, FeCr, FeCrP, FeCrAl, FeCrSi и FeCrB. Как отмечалось выше, в вышеуказанном списке элементы, перечисленные в сочетании элементов, не приведены в порядке от присутствующего в наибольшем количестве элемента до присутствующего в наименьшем количестве элемента. Другие варианты осуществления таких коррозионностойких покрытий могут включать по меньшей мере первый и второй слои, содержащие в качестве электроосажденных веществ Ni и один или более, два или более, три или более, или четыре или более элемента, независимо выбранных для каждого наноразмерного слоя из группы, состоящей C, Co, Cr, Mo, W, Nb, Fe, Ti, Al, V и Ta.In embodiments, nanolaminate-coated articles are provided with corrosion-resistant coatings in a plurality. Embodiments of such corrosion resistant coatings may comprise at least first and second metals (and optionally one or more additional metals) independently selected for each layer from the group consisting of Zn, Cr, Fe, Co, and Ni, and optionally may also include at least one additional element selected from P, Al, Si, or B. Examples of such combinations include NiCr, NiFe, NiCo, NiCrCo, NiAl, NiCrAl, NiFeAl, NiCoAl, NiCrCoAl, NiMo, NiCrMo, NiFeMo, NiCoMo, NiCrCoMo, NiW, NiCrW, NiFeW, NiCoW, NiCrCoW, NiNb, NiCrNb, NiFeNb, NiCoNb, NiCrCoNb, NiTi, NiCrTi, NiFeTi, NiCoTi, NiCrCoTi, NiCrP, NiCrAl, NiCoP, NiCoAl, NiFeP, NiFeAl, NiCrSi, NiCrB, NiCoSi, NoCoB, NiFeSi, NiFeB, ZnCr, ZnFe, ZnCo, ZnNi, ZnCrP, ZnCrAl, ZnFeP, ZnFeAl, ZnCoP, ZnCoAl, ZnNiP, ZnNiAl, ZnCrSi, ZnCrB, ZnFeSi, ZnFeB, ZnCoSi, ZnCoB, ZnNiSi, ZnNiB, CoCr, CoFe, CoCrP, CoFeP, CoCrAl, CoFeAl, CoCrSi, CoFeSi, CoCrB, CoFeB, CoAl, CoW, CoCrW, CoFeW, CoTi, CoCrTi, CoFeTi, CoTa, CoCrTa, CoFeTa, CoC, CoCrC, CoFeC, FeCr, FeCrP, FeCrAl, FeCrSi and FeCrB. As noted above, in the above list, the elements listed in the combination of elements are not listed in order from the most present element to the least present element. Other embodiments of such corrosion resistant coatings may include at least first and second layers containing Ni as electrodeposits and one or more, two or more, three or more, or four or more elements independently selected for each nanoscale layer from the group, consisting of C, Co, Cr, Mo, W, Nb, Fe, Ti, Al, V and Ta.

ПримерыExamples

Нижеследующие примеры иллюстрируют варианты осуществления этого изобретения.The following examples illustrate embodiments of this invention.

Пример 1. Получение барабанной металлизацией Zn-Ni наноламинатных покрытий.EXAMPLE 1 Preparation of Zn-Ni nanolaminate coatings by drum plating.

Этот пример описывает получение в барабане многослойного покрытия, включающего наноразмерные слои цинк-никелевого сплава, в которых концентрация никеля варьирует в соседних слоях. В этом примере 200 шпилек, имеющих диаметр 5/8 дюйма и длину 3,25 дюйма, загружают в барабан, имеющий диаметр 10 дюймов и длину 18 дюймов, приводя к доле загрузки барабана 0,12. Доля длины шпилек относительно радиуса барабана составляет 0,676. В состав барабана входит два гибких электрода, имеющих общую площадь приблизительно 20 см2.This example describes the production in a drum of a multi-layer coating comprising nano-sized layers of zinc-nickel alloy, in which the concentration of nickel varies in adjacent layers. In this example, 200 pins having a diameter of 5/8 inches and a length of 3.25 inches are loaded into a drum having a diameter of 10 inches and a length of 18 inches, resulting in a drum loading fraction of 0.12. The proportion of the length of the pins relative to the radius of the drum is 0.676. The drum consists of two flexible electrodes having a total area of approximately 20 cm 2 .

Состав ванны описан в табл. 2. Ванна поддерживается в пределах температурного диапазона 6973°F на протяжении процесса барабанного нанесения.The composition of the bath is described in table. 2. The bath is maintained within the temperature range of 6973°F throughout the drumming process.

Таблица 2table 2

Состав Zn-Ni ванныComposition of Zn-Ni bath

Материал Material Концентрация (г/л) Concentration (g/l) NaOH NaOH 117 117 Ni Ni 1,3 1.3 Zn Zn 7,7 7.7

Барабан может вращаться со скоростью 8 об/мин, и подводится сигнал в виде прямоугольной волны, причем плотность тока составляет примерно 2 мА/см2 на протяжении примерно 4 мин, а вторую плотность тока примерно 4 мА/см2 подавали на протяжении примерно 8 мин. Барабан проводит обработку в течение примерно 3,5 ч.The drum may be rotated at 8 rpm and a square wave signal is applied with a current density of about 2 mA/cm 2 for about 4 minutes and a second current density of about 4 mA/cm 2 for about 8 minutes. . The drum processes for approximately 3.5 hours.

Перечень толщины и состава четырех образцов, наугад выбранных из партии в 200 шпилек, показан ниже в табл. 3. Полученное ламинатное покрытие выглядит блестящим и с однородной отделкой.A list of thicknesses and compositions of four samples randomly selected from a batch of 200 studs is shown in Table 1 below. 3. The resulting laminate flooring looks shiny and has a uniform finish.

Таблица 3Table 3

Результаты испытания наноламинированных Zn-Ni шпилек по стандарту ASTM B117-11ASTM B117-11 Nanolaminated Zn-Ni Stud Results

Дата начала start date Номер образца Sample number Толщина (мкм) Thickness (µm) Состав (%Ni) Composition (%Ni) Дата окончания expiration date 1-ая красная ржавчина (часов) 1st red rust (hours) 6/8/2014 6/8/2014 113.018.01 113.018.01 7,0 7.0 15,4 15.4 нет данных no data нет данных(5)no data (5 ) 113.018.02 113.018.02 19,2 19.2 14,9 14.9 нет данных no data нет данных!5)no data! 5 ) 113.019.01 113.019.01 9,3 9.3 15,2 15.2 нет данных no data >190000) >190000) 113.019.02 113.019.02 24,7 24.7 15,8 15.8 нет данных no data нет данных(5)no data (5 )

(5)Испытание продолжается до сих пор, без признаков ржавчины после 19000 ч. (5) The test is still ongoing, with no signs of rust after 19,000 hours.

Пример 2. Сравнительное коррозионное испытание.Example 2 Comparative Corrosion Test.

Этот пример иллюстрирует сравнительные результаты испытания по стандарту ASTM B117-11 антикоррозионных покрытий различных типов на шпильках, гайках и шайбах, в том числе образцов из партии, которая металлизирована цинком и никелем способом, аналогичным описанному в Примере 1.This example illustrates the comparative results of ASTM B117-11 testing of various types of anti-corrosion coatings on studs, nuts and washers, including samples from a batch that was plated with zinc and nickel in a manner similar to that described in Example 1.

- 31 041389- 31 041389

Таблица 4Table 4

Результаты испытания наноламинированных Zn-Ni шпилек, гаек и шайб по стандарту ASTM B117-11ASTM B117-11 Test Results for Nanolaminated Zn-Ni Studs, Nuts and Washers

Система покрытия Coating system Минимальная толщина (мкм) Minimum Thickness (µm) Итог испытания в соляном тумане (ASTM В117-11)(часов) Salt Spray Test Result (ASTM B117-11) (hours) 1-ая красная ржавчина (RR) 1st red rust (RR) 5% RR 5%RR 10% RR (поражение) 10%RR (defeat) Нет покрытия No coverage нет данных no data нет данных no data 16 16 36 36 Кадмий Cadmium 4,3 4.3 нет данных no data 536 536 736 736 Электролитическое цинкование(4)Electrolytic galvanizing (4 ) 1,7 1.7 48 48 168 168 329 329 Г орячее цинкование погружением (HDG) hot dip galvanizing by immersion (HDG) 13,1 13.1 нет данных no data 245 245 677 677 Политетрафторэтилен (PTFE) Polytetrafluoroethylene (PTFE) 4,5 4.5 48 48 563 563 840 840 Нанесенное в барабане Zn-Ni-oe покрытие Inflicted in the drum Zn-Ni-oe coating 4,7 4.7 нет данных® no data® нет данных® no data® нет данных® no data® Нанесенное в барабане Zn-Ni-oe покрытие + отделочное покрытие® Drum Coated Zn-Ni-oe Coating + Finish Coat® 4,7® 4.7® нет данных® no data® нет данных® no data® нет данных® no data®

111 Нет регистрируемого поражения после 4000 ч (продолжительности испытания). 111 No recordable injury after 4000 h (test duration).

(2) Отделочное покрытие Finigard 460, нанесенное после металлизации. (2) Finigard 460 finish applied after metallization.

(3) Только толщина покрытия. (3) Coating thickness only.

(4) Электроосажденное цинковое покрытие. (4) Electrodeposited zinc coating.

Пример 3. Водородное охрупчивание (astm f519).Example 3 Hydrogen Embrittlement (astm f519).

Чтобы оценить покрытые ZnNi покрытием изделия, полученные в процессе нанесения в барабане 10x18 дюймов, подобном описанному в Примере 1, на подверженность водородному охрупчиванию, выполняли испытание в соответствии со стандартом ASTM F519-12a.To evaluate ZnNi-coated articles obtained from a 10x18 inch drum coating process like that described in Example 1 for susceptibility to hydrogen embrittlement, a test was performed in accordance with ASTM F519-12a.

Изделия испытывали на чувствительность к водородному охрупчиванию по стандарту ASTM F519-12A Mechanical Hydrogen Embrittlement Evaluation of Plating/Coating Processes and Service Environments. После нанесения металлизирующих покрытий образцы отжигали при 275°F в течение 24 ч в соответствии со стандартом ASTM B850.Products were tested for sensitivity to hydrogen embrittlement according to ASTM F519-12A Mechanical Hydrogen Embrittlement Evaluation of Plating/Coating Processes and Service Environments. After applying the metalizing coatings, the samples were annealed at 275°F for 24 hours in accordance with ASTM B850.

Затем провели испытание на водородное охрупчивание по стандарту ASTM F 519-12A. Каждый образец был подвергнут воздействию длительной нагрузки, составляющей 75% сопротивления разрушению образца с надрезом (NFS), в течение 235 ч или до разрушения. Затем способ металлизации оценивали при допущении, что, если два или более образцов из одной отобранной серии разрушались во время испытания, то способ считался охрупчивающим.A hydrogen embrittlement test was then carried out according to ASTM F 519-12A. Each specimen was subjected to a continuous load of 75% notched fracture resistance (NFS) for 235 hours or until failure. The plating method was then evaluated under the assumption that if two or more specimens from the same selected batch failed during the test, then the method was considered brittle.

Результаты испытания.Test results.

Ни один из подвергнутых отжигу образцов не разрушился в пределах требуемых 200,0 ч времени воздействия длительной нагрузки (табл. 4). Согласно стандарту ASTM F519-12a способ нанесения покрытия рассматривается как неохрупчивающий.None of the annealed specimens failed within the required 200.0 h of long-term stress (Table 4). According to ASTM F519-12a, the coating method is considered non-embrittling.

Таблица 4Table 4

Результаты испытания наноламинированных Zn-Ni шпилек, гаек и шайб по стандарту ASTM B117-11ASTM B117-11 Test Results for Nanolaminated Zn-Ni Studs, Nuts and Washers

Образец № Sample No. Разрушение (да/нет) Destruction (yes/no) Время нагрузки (час) Load time (hour) Место разрушения Place of destruction Термическая обработка Heat treatment Пригоден/ непригоден Suitable / unsuitable 1 1 нет No 235 235 нет данных no data 24 часа при 275°F 24 hours at 275°F пригоден fit 2 2 нет No 235 235 нет данных no data 24 часа при 275°F 24 hours at 275°F пригоден fit 3 3 нет No 235 235 нет данных no data 24 часа при 275°F 24 hours at 275°F пригоден fit 4 4 нет No 235 235 нет данных no data 24 часа при 275°F 24 hours at 275°F пригоден fit

Пример 4. Эксперимент с перемешиванием при барабанной металлизации.EXAMPLE 4 Drum Metalization Stirring Experiment.

Как отмечено выше, скорость перемешивания при барабанной металлизации может быть приближенно выражена степенью перемешивания, которая описывает число появлений на металлизируемой поверхности заготовки внутри партии, которая может быть покрыта в течение пятидесяти (50) оборотов барабана, деленное на число оборотов барабана (т.е. 50). В этом примере исследована степень перемешивания нескольких шпилек. Шпильки имеют размеры 3/8x2,0, 5/8x3,25 дюйма и 1/2x2,5 дюйма. Каждая из шпилек имеет отношение размеров 5:1. Использовали два восьмиугольных барабана Sterling (6x6 дюймов и 6x9 дюймов), каждый с двумя гибкими электродами из нержавеющей стали. Для исследования перемешивания, перемешивание приблизительно моделировалось добавлением трех заготовок, за которыми можно было бы следить во время процесса перемешивания. Эти три заготовки были завернуты в отражающую ленту разного цвета, а их концы погружены в пластизоль для защиты. Заготовки измеря- 32 041389 ют оптически, так что одна пометка делается на листе бумаги каждый раз, когда заготовка становится видимой внутри решетки из областей на барабане, которые считаются лучшими для металлизации. Такие области приведены в качестве примера на фиг. 4, и, как показано, эти области пронумерованы 1-6.As noted above, the agitation rate in drum plating can be approximated by the degree of agitation, which describes the number of occurrences on the plated surface of a preform within a batch that can be plated in fifty (50) drum revolutions divided by the number of drum revolutions (i.e. 50). In this example, the degree of mixing of several hairpins is investigated. Studs come in 3/8x2.0, 5/8x3.25" and 1/2x2.5" sizes. Each of the studs has an aspect ratio of 5:1. Two octagonal Sterling drums (6x6 inches and 6x9 inches) were used, each with two flexible stainless steel electrodes. For the mixing study, mixing was roughly modeled by adding three preforms that could be monitored during the mixing process. These three blanks were wrapped in reflective tape of different colors, and their ends were dipped in plastisol for protection. The preforms are measured optically so that one mark is made on the sheet of paper each time the preform is visible inside the grating from areas on the drum that are considered best for plating. Such areas are shown by way of example in FIG. 4, and as shown, these regions are numbered 1-6.

Появление каждого маркера в одной из шести решеток, показанных на фиг. 4, регистрируется на протяжении времени измерения, совпадающего с 50 оборотами. Отмечаются только новые появления в каждом секторе, и регистрируются только измерения в этих шести секторах. Заготовки, вновь появляющиеся в том же секторе, или заготовки, появляющиеся в непронумерованных секторах, не считаются. Затем может быть определено среднее значение появлений для трех маркеров, чтобы получить экспериментальное значение перемешивания для этого рабочего цикла. Даже очень малые численности заготовок заполняют все шесть секторов при вращении, когда заготовки наслаиваются на переднюю сторону барабана, когда она перемещается вверх.The appearance of each marker in one of the six grids shown in FIG. 4 is recorded for a measurement time coinciding with 50 revolutions. Only new occurrences in each sector are noted, and only measurements in these six sectors are recorded. Blanks that appear again in the same sector, or blanks that appear in unnumbered sectors, do not count. The average of the occurrences for the three markers can then be determined to obtain the experimental shuffling value for that operating cycle. Even very small numbers of blanks fill all six sectors during rotation, with the blanks layered on the front side of the drum as it moves up.

Проводили различные рабочие циклы и варьировали различные параметры для определения комбинаций параметров, включая, например, долю длины, долю загрузки и число оборотов в минуту, которые обеспечивают самые высокие степени перемешивания. Многочисленные рабочие циклы при каждом данном сочетании параметров могут быть проведены для лучшего определения подходящего перемешивания при каждом данном сочетании набора параметров. Вообще говоря, когда все другие параметры выдерживаются постоянными, можно экспериментально наблюдаться степень перемешивания как снижающуюся с увеличением доли загрузки или с возрастанием доли длины за пределы определенного значения. Подобным образом, когда все другие параметры выдерживаются постоянными, можно экспериментально наблюдать степень перемешивания как слегка снижающуюся при числе оборотов в минуту сверх определенного значения, например, выше 5.Various work cycles were carried out and various parameters were varied to determine combinations of parameters, including, for example, length fraction, load fraction and rpm, which provide the highest mixing ratios. Multiple operating cycles at any given combination of parameters may be carried out to better determine the appropriate mixing for any given combination of a set of parameters. Generally speaking, when all other parameters are held constant, the degree of agitation can be experimentally observed to decrease with increasing load fraction or as length fraction increases beyond a certain value. Similarly, when all other parameters are held constant, the degree of agitation can be experimentally observed to decrease slightly at RPM above a certain value, such as above 5.

Такие эксперименты могут быть подобным образом проведены для различных типов барабанов и различных типов загрузок и параметров.Such experiments can be similarly carried out for different types of drums and different types of loads and parameters.

Пример 5. Эксперимент с дрожанием при барабанной металлизации.EXAMPLE 5 Jitter experiment with drum plating.

Используется барабанная установка, подобная описанной в Примере 4. Барабан дополнительно оснащен монитором дрожания, как показано на фиг. 5. Гибкие электроды позиционированы так, что они отделены друг от друга на одну длину заготовки для каждого размера детали. Гибкие электроды первоначально придавлены ко дну барабана, и заготовки хаотично добавляют в барабан. Сигнал тока 480 мА пропускают через провода гибких электродов для имитации шума в токовом сигнале (вроде дрожания). Во время этой процедуры испытания те маркированные заготовки, описанные в Примере 4 перемешивания, заменены тремя обычными немаркированными заготовками. При работе барабан вращается с переменными числом оборотов в минуту, долями загрузки и размерами заготовок. Ток отслеживается с 0,5-секундными интервалами в течение 25 мин = 3001 измерение. Отклонения от поданного сигнала представляют собой шум, вследствие того что заготовки между гибкими электродами создают шум, или дрожание в сигнале. Этот шум имитирует анодно/катодный шум во время металлизации. Прибор не может детектировать более чем 610 мА.A drum set similar to that described in Example 4 is used. The drum is additionally equipped with a shake monitor as shown in FIG. 5. The flexible electrodes are positioned so that they are separated from each other by one workpiece length for each part size. The flexible electrodes are initially pressed against the bottom of the drum and blanks are randomly added to the drum. A 480 mA current signal is passed through the flexible electrode wires to simulate noise in the current signal (like jitter). During this test procedure, those marked blanks described in Mixing Example 4 are replaced by three conventional non-marked blanks. During operation, the drum rotates at a variable number of revolutions per minute, load fractions and workpiece sizes. The current is monitored in 0.5 second intervals for 25 min = 3001 measurements. Deviations from the applied signal are noise, due to the fact that the workpieces between the flexible electrodes create noise, or jitter, in the signal. This noise mimics anode/cathode noise during plating. The instrument cannot detect more than 610 mA.

Полученные данные дрожания показаны на фиг. 6. Показаны поданный сигнал и рассчитанное среднее значение измеренного сигнала. Затем рассчитывается среднее значение тока для этого конкретного барабана для различных сочетаний доли длины, доли загрузки, средней степени перемешивания и числа оборотов в минуту и наносятся на график, как показано на фиг. 7, чтобы увидеть, может ли быть обнаружено одно или более сочетаний параметров, которые могут обеспечивать приемлемое нанесение наноламинатов, как здесь описано. Как показано на фиг. 7, в этом конкретном барабане с этими конкретными заготовками сочетание доли длины в 0,67, доли загрузки от примерно 0,20 до 0,25 и числа 5 об/мин выглядит как сочетание, которое может обеспечивать приемлемое нанесение наноламинатов, как здесь описано.The resulting jitter data is shown in FIG. 6. The applied signal and the calculated average value of the measured signal are shown. The average current for that particular drum is then calculated for various combinations of length fraction, load fraction, average degree of agitation, and rpm and plotted as shown in FIG. 7 to see if one or more combinations of parameters can be found that can provide acceptable deposition of nanolaminates as described here. As shown in FIG. 7, in this particular drum with these particular preforms, the combination of a length fraction of 0.67, a load fraction of about 0.20 to 0.25, and a speed of 5 rpm appears to be a combination that can provide an acceptable application of nanolaminates as described here.

Пример 6. Zn-Ni покрытия.Example 6 Zn-Ni Coatings

A. Нанесение Zn-Ni наноламинатных покрытий.A. Application of Zn-Ni nanolaminate coatings.

Многослойное покрытие, включающее наноразмерные слои цинка и никеля, было сформировано на 200 резьбовых стальных стяжных болтах (шпильках), гайках и шайбах, в которых отношение концентраций цинка к никелю варьирует в соседних слоях, в процессе получения с использованием ванны, содержащей соли цинка и никеля, см. фиг. 8. Покрытие наносили с использованием импульсного волнового сигнала для осаждения чередующихся слоев Zn-Ni сплава с покрытием, имеющим общий состав 86,5% Zn и 13,5% Ni. Анализ показал, что покрытие варьировало по длине болта с толщиной 4,7 мкм (средние три витка резьбы); 7,7 (концевые три3 витка резьбы); средней толщиной 19,4 мкм.A multi-layer coating comprising nanoscale layers of zinc and nickel was formed on 200 threaded steel tie bolts (studs), nuts and washers, in which the ratio of zinc to nickel concentrations varies in adjacent layers, during the preparation using a bath containing salts of zinc and nickel , see FIG. 8. The coating was applied using a pulsed wave signal to deposit alternating layers of a Zn-Ni coated alloy having a total composition of 86.5% Zn and 13.5% Ni. The analysis showed that the coating varied along the length of the bolt with a thickness of 4.7 µm (average three threads); 7.7 (end three threads); an average thickness of 19.4 microns.

B. Коррозионное испытание.B. Corrosion test.

Резьбовые болты (5/8-дюймовые полностью нарезанные шпильки по стандарту ASTM A193 B7), гайки (5/8-дюймовые утолщенные шестигранные гайки по стандарту ASTM A194 2H) и шайбы (5/8-дюймовые по стандарту ASTM F436), приготовленные так, как описано в Разделе А этого примера, были подвергнуты ускоренному коррозионному испытанию согласно стандарту ASTM B117-11. Один комплект болтов, гаек и шайб был приготовлен так, как описано в Разделе A, с добавлением отделочного покрытия Finigard 460, нанесенного согласно листу технической информации изготовителя. Дополнительно были приготовлены контрольные болты, гайки и шайбы, которые в остальном были идентичныThreaded bolts (5/8" fully threaded studs per ASTM A193 B7), nuts (5/8" thick hex nuts per ASTM A194 2H), and washers (5/8" per ASTM F436), prepared as follows , as described in Section A of this example, were subjected to an accelerated corrosion test according to ASTM B117-11. One set of bolts, nuts and washers was prepared as described in Section A with the addition of a Finigard 460 finish applied according to the manufacturer's data sheet. In addition, control bolts, nuts and washers were prepared, which were otherwise identical.

- 33 041389 использованным в Разделе A, но один комплект не был снабжен покрытием, другие были покрыты кадмием методом гальваностегии (6,6-15,5 мкм), цинком методом горячего цинкования погружением (14,122,5 мкм), PTFE (32,0 мкм, Teflon) или цинковым гальванопокрытием (1,7-7,1 мкм, электролитическое цинкование). Контрольные болты, гайки и шайбы испытывали параллельно с болтами, описанными в- 33 041389 used in Section A, but one set was uncoated, others were electroplated with cadmium (6.6-15.5 µm), zinc hot dip galvanized (14.122.5 µm), PTFE (32.0 microns, Teflon) or zinc electroplating (1.7-7.1 microns, electrolytic zinc plating). Test bolts, nuts and washers were tested in parallel with the bolts described in

Разделе A. Время появления красной ржавчины приведено в табл. 5.Section A. The time of occurrence of red rust is given in table. 5.

Таблица 5Table 5

Наноламинатное покрытие Nanolaminate coating Время до наблюдаемого появления красной ржавчины (часов) Time to observed appearance of red rust (hours) Никель-цинковое Nickel-zinc Нет признаков коррозии после 4000 часов воздействия1 No signs of corrosion after 4000 hours of exposure 1 покрытие (Раздел А) Контрольные покрытия Без покрытия Г орячее цинкование погружением Электролитическое цинкование coating (Section A) Control Coatings Without cover hot dip galvanizing hot dip galvanizing Время до наблюдаемого появления красной ржавчины (часов) 5% красной ржавчины наблюдались после 16 часов; 10% красной ржавчины наблюдались за 36 часов. 5% красной ржавчины наблюдались после 245 часов; 10% после 677 часов Начальная красная ржавчина наблюдались после 48 часов; 5% красной ржавчины наблюдались за 168 часов, и 10% красной ржавчины за 329 Time to observed appearance of red rust (hours) 5% red rust was observed after 4 pm; 10% red rust was observed in 36 hours. 5% red rust was observed after 245 hours; 10% after 677 hours Initial red rust was observed after 48 hours; 5% red rust observed in 168 hours and 10% red rust in 329 hours Кадмиевая металлизация Cadmium plating 5% красной ржавчины за 53 часа; 10% красной ржавчины за 736 часов 5% red rust in 53 hours; 10% red rust in 736 hours PTFE-покрытие PTFE coating Начальная ржавчина за 48 часов; 5% красной ржавчины за 563 часа, и 10% за 840 часов Initial rust in 48 hours; 5% red rust in 563 hours, and 10% in 840 hours

Испытание завершено.Test completed.

С. Циклическое коррозионное испытание и последующее испытание на водородную хрупкость при растяжении.C. Cyclic corrosion test and subsequent hydrogen embrittlement tensile test.

Три комплекта резьбовых болтов (шпилек), 5/8x3,25 дюйма, гаек и шайб были покрыты Zn-Ni до толщины 19,4 мкм средней толщины (4,7 мкм (средние три витка резьбы); 7,7 (концевые три витка резьбы)), как описано в Разделе A этого примера. Покрытие содержало 86,5±0,54% цинка по массе. Были приготовлены дополнительные контрольные болты, гайки и шайбы, которые в остальном были идентичны использованным в Разделе A, но один комплект не был снабжен покрытием, другие были покрыты кадмием методом гальваностегии (6,6-15,5 мкм), цинком методом горячего цинкования погружением (14,1-22,5 мкм), PTFE (32,0 мкм, Teflon) или цинковым гальванопокрытием (1,7-7,1 мкм, электролитическое цинкование). Экспериментальные и контрольные болты были помещены в цилиндрическое кольцо и затянуты гайками с крутящим моментом 227 фут-фунтов, 187 фут-фунтов или 176 фут-фунтов, чтобы подвергнуть болты растяжению перед испытанием на циклическую коррозию согласно предписаниям General Motors Worldwide Engineering Standard GMW 14872 (ускоренное коррозионное испытание фирмы General Motors). Время появления красной ржавчины на болтах при растяжении приведено в табл. 6.Three sets of 5/8" x 3.25" threaded bolts (studs), nuts and washers were Zn-Ni plated to a thickness of 19.4 µm average thickness (4.7 µm (middle three threads); 7.7 (end three threads) threads)) as described in Section A of this example. The coating contained 86.5±0.54% zinc by weight. Additional test bolts, nuts and washers were prepared which were otherwise identical to those used in Section A, but one set was uncoated, others were electroplated with cadmium (6.6-15.5 µm), zinc with hot dip galvanizing (14.1-22.5 µm), PTFE (32.0 µm, Teflon) or zinc plated (1.7-7.1 µm, electro zinc plated). The test and control bolts were placed in a cylindrical ring and tightened with nuts to 227 ft-lbs, 187 ft-lbs, or 176 ft-lbs of torque to stretch the bolts prior to cyclic corrosion testing as prescribed by General Motors Worldwide Engineering Standard GMW 14872 (accelerated corrosion test by General Motors). The time for the appearance of red rust on bolts in tension is given in Table. 6.

Таблица 6Table 6

Циклическая коррозия и последующая водородная хрупкость________Cyclic corrosion and subsequent hydrogen embrittlement_______

Наноламинатное покрытие Никель-цинковое покрытие (Раздел А) без растяжения Никель-цинковое покрытие (Раздел А) при каждом уровне растяжения Контрольные образцы Nanolaminate coating Nickel-zinc coating (Section A) without stretch Nickel-zinc coating (Section A) at each stretch level Control samples Время до наблюдаемого появления красной ржавчины в ускоренном коррозионном испытании по стандарту ASTM В117-11 Нет признаков коррозии (красной ржавчины) после более чем 4000 часов Нет признаков коррозии (красной ржавчины) после более чем 1000 часов (42 цикла) Время до наблюдаемого появления красной ржавчины Time to Observed Red Rust in ASTM B117-11 Accelerated Corrosion Test No signs of corrosion (red rust) after more than 4000 hours No signs of corrosion (red rust) after more than 1000 hours (42 cycles) Time to observable appearance of red rust Без покрытия Without cover Красная ржавчина после 672 часов Red rust after 672 hours Г орячее цинкование погружением (цинк) hot dip galvanizing immersion (zinc) Красная ржавчина после 672 часов Red rust after 672 hours Электролитическое цинкование(цинк) Electrolytic zinc plating (zinc) Красная ржавчина после 672 часов Red rust after 672 hours Кадмий Cadmium Красная ржавчина после 672 часов Red rust after 672 hours PTFE-покрытие PTFE coating Красная ржавчина после 672 часов Red rust after 672 hours

Варианты осуществленияEmbodiments

В пределы объема этого изобретения входят нижеследующие варианты осуществления.The following embodiments are included within the scope of this invention.

1. Способ барабанной металлизации партии металлических изделий для обеспечения наноламинатного металлического покрытия на множестве изделий в партии, включающий стадии:1. A method for drum plating a batch of metal products to provide a nanolaminate metal coating on a plurality of products in a batch, including the steps:

обеспечение барабана с партией покрываемых металлических изделий, причем барабан имеет длину и радиус, при этом каждое из изделий имеет самый длинный размер;providing a drum with a batch of coated metal products, and the drum has a length and radius, with each of the products has the longest dimension;

размещение по меньшей мере части барабана и металлических изделий в резервуаре, содержащемplacement of at least part of the drum and metal products in a tank containing

- 34 041389 ванну электроосаждения, включающую один или более электроосаждаемых ионов металлов;- 34 041389 bath electrodeposition, including one or more electrodepositable metal ions;

обеспечение по меньшей мере одного анода в ванне электроосаждения, причем анод находится снаружи барабана;providing at least one anode in the electrodeposition bath, the anode being on the outside of the drum;

обеспечение по меньшей мере двух катодных гибких электродов в ванне электроосаждения, причем эти по меньшей мере два гибких электрода заходят в противоположные торцы барабана, при этом концы заходящих в барабан гибких электродов отделены друг от друга расстоянием;providing at least two cathode flexible electrodes in the electrodeposition bath, wherein the at least two flexible electrodes extend into opposite ends of the drum, the ends of the flexible electrodes extending into the drum being separated from each other by a distance;

вращение барабана;drum rotation;

подведение первого электрического тока в течение первого количества времени через гибкие электроды, тем самым вызывая электроосаждение первого идентифицируемого металлического слоя на металлические изделия во множестве, причем первый металлический слой имеет толщину в одном или более местах на изделии между 150 и 20000 нм и содержит по меньшей мере первый и второй металлические компоненты;applying a first electric current for a first amount of time through the flexible electrodes, thereby causing the first identifiable metal layer to be electrodeposited onto the metal articles in a plurality, the first metal layer having a thickness at one or more locations on the article between 150 and 20,000 nm and containing at least first and second metal components;

подведение второго электрического тока в течение второго количества времени через гибкие электроды, тем самым вызывая электроосаждение второго идентифицируемого металлического слоя на металлические изделия во множестве, причем второй металлический слой имеет толщину в одном или более местах на изделии между 150 и 20000 нм и содержит по меньшей мере один из первого и второго металлических компонентов, и при этом по меньшей мере один признак во втором слое, выбранный из группы, состоящей из состава, размера зерен и зеренной структуры (например, микроструктуры или морфологии), отличается от по меньшей мере одного из признаков в первом слое;applying a second electric current for a second amount of time through the flexible electrodes, thereby causing the electrodeposition of a second identifiable metal layer onto the metal articles in a plurality, the second metal layer having a thickness at one or more locations on the article between 150 and 20,000 nm and containing at least one of the first and second metal components, and wherein at least one feature in the second layer selected from the group consisting of composition, grain size, and grain structure (e.g., microstructure or morphology) differs from at least one of the features in first layer;

необязательно, подведение одного или более дополнительных электрических токов через гибкие электроды, вызывая электроосаждение дополнительных идентифицируемых металлических слоев на металлические изделия во множестве, причем каждый из дополнительных идентифицируемых слоев имеет толщину в одном или более местах на изделии между 150 и 20000 нм и содержит по меньшей мере один из первого и второго металлических компонентов, при этом для каждого такого дополнительного слоя по меньшей мере один признак, выбранный из группы, состоящей из состава, размера зерен и зеренной структуры (например, микроструктуры или морфологии), отличается от по меньшей мере одного из признаков непосредственно предшествующего металлического слоя.optionally, applying one or more additional electrical currents through the flexible electrodes, causing electrodeposition of additional identifiable metal layers onto the metal articles in a plurality, each of the additional identifiable layers having a thickness at one or more locations on the article between 150 and 20,000 nm and containing at least one of the first and second metal components, wherein for each such additional layer, at least one feature selected from the group consisting of composition, grain size, and grain structure (e.g., microstructure or morphology) differs from at least one of the features immediately preceding metal layer.

2. Способ барабанной металлизации по варианту 1, причем каждый идентифицируемый металлический слой имеет толщину по меньшей мере 200 нм в одном или более местах на изделии.2. The drum plating method of embodiment 1, wherein each identifiable metal layer has a thickness of at least 200 nm at one or more locations on the product.

3. Способ барабанной металлизации по варианту 1 или 2, причем отношение самого длинного размера металлических изделий в партии к радиусу барабана составляет менее 1,3.3. The method of drum plating according to option 1 or 2, and the ratio of the longest size of the metal products in the batch to the radius of the drum is less than 1.3.

4. Способ барабанной металлизации по варианту 1 или 2, причем отношение самого длинного размера металлических изделий в партии к радиусу барабана составляет менее 1,1.4. The method of drum plating according to option 1 or 2, and the ratio of the longest size of the metal products in the batch to the radius of the drum is less than 1.1.

5. Способ барабанной металлизации по варианту 1 или 2, причем отношение самого длинного размера металлических изделий в партии к радиусу барабана составляет менее 0,9.5. The method of drum plating according to option 1 or 2, and the ratio of the longest size of the metal products in the batch to the radius of the drum is less than 0.9.

6. Способ барабанной металлизации по варианту 1 или 2, причем отношение самого длинного размера металлических изделий в партии к радиусу барабана составляет менее 0,7.6. The method of drum plating according to option 1 or 2, and the ratio of the longest size of the metal products in the batch to the radius of the drum is less than 0.7.

7. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-6, причем следующее отношение набивочного объема загруженных в барабан изделий к объему барабана составляет менее 70%.7. The method of drum plating according to any of options 1-6, and the following ratio of the stuffing volume of the products loaded into the drum to the volume of the drum is less than 70%.

8. Способ барабанной металлизации по варианту 7, причем отношение объема загруженных в барабан изделий к объему барабана составляет менее 50%.8. The method of drum plating according to option 7, and the ratio of the volume of products loaded into the drum to the volume of the drum is less than 50%.

9. Способ барабанной металлизации по варианту 7, причем отношение объема загруженных в барабан изделий к объему барабана составляет между 10 и 40%.9. The method of drum plating according to option 7, and the ratio of the volume of products loaded into the drum to the volume of the drum is between 10 and 40%.

10. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-9, причем во множестве подвергнутых барабанной металлизации изделий в партии массовый процент первого металлического компонента в одном или более местах на любом изделии из множества не отличается более чем на 6 мас.% от массового процента того же самого металлического компонента в одном или более местах еще одного изделия из множества.10. The drum plating method according to any one of embodiments 1-9, wherein in a plurality of drum metallized articles in a batch, the weight percentage of the first metal component at one or more locations on any of the plurality of articles does not differ by more than 6 wt.% from the mass percent of that the same metal component in one or more places of another item from the set.

11. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-10, причем во множестве подвергнутых барабанной металлизации изделий в партии массовый процент второго металлического компонента в одном или более местах на любом изделии из множества не отличается более чем на 6 мас.% от массового процента того же самого металлического компонента в одном или более местах еще одного изделия из множества.11. The drum plating process according to any one of embodiments 1-10, wherein in a plurality of drum metallized articles in a batch, the weight percent of the second metal component at one or more locations on any one of the plurality of articles does not differ by more than 6 wt.% from the mass percent of that the same metal component in one or more places of another item from the set.

12. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-11, причем барабан вращается во время подведения первого и второго токов со скоростью 4-10 об/мин.12. The method of drum plating according to any one of options 1-11, and the drum rotates during the summing of the first and second currents at a speed of 4-10 rpm.

13. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-12, причем каждое из первого и второго количеств времени составляет от 2 до 10 мин.13. The drum plating method according to any one of embodiments 1-12, wherein the first and second amounts of time are each from 2 to 10 minutes.

14. Способ барабанной металлизации по варианту 13, причем первое количество времени составляет от 2 до 6 мин.14. The drum plating process of embodiment 13 wherein the first amount of time is 2 to 6 minutes.

15. Способ барабанной металлизации по варианту 13 или 14, причем первое количество времени составляет от 5 до 10 мин.15. The drum plating method according to option 13 or 14, and the first amount of time is from 5 to 10 minutes.

16. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-15, причем первый электрический16. The method of drum metallization according to any of options 1-15, and the first electric

- 35 041389 ток составляет между 20 и 70 А.- 35 041389 the current is between 20 and 70 A.

17. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-16, причем второй электрический ток составляет между 40 и 140 А.17. The drum plating method according to any one of options 1-16, wherein the second electric current is between 40 and 140 A.

18. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-17, причем напряжение, связанное с первым или вторым электрическим током или ими обоими, составляет между 3 до 8 В.18. The drum plating method according to any one of embodiments 1-17, wherein the voltage associated with the first or second electric current, or both, is between 3 to 8 V.

19. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-18, причем первый идентифицируемый слой в изделиях в упомянутом множестве имеет толщину от 200 до 500 нм в одном или более местах на изделии.19. A drum plating method according to any one of embodiments 1-18, wherein the first identifiable layer in the articles in said plurality has a thickness of 200 to 500 nm at one or more locations on the article.

20. Способ барабанной металлизации по варианту 19, причем первый идентифицируемый слой в изделиях в упомянутом множестве имеет толщину от 200 до 350 нм в одном или более местах на изделии.20. The drum plating method of embodiment 19, wherein the first identifiable layer in the articles in said plurality has a thickness of 200 to 350 nm at one or more locations on the article.

21. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-20, причем второй идентифицируемый слой в изделиях в упомянутом множестве имеет толщину от 400 до 1000 нм в одном или более местах на изделии.21. A drum plating method according to any one of embodiments 1-20, wherein the second identifiable layer in the articles in said plurality has a thickness of 400 to 1000 nm at one or more locations on the article.

22. Способ барабанной металлизации по варианту 21, причем второй слой в изделиях в упомянутом множестве имеет толщину от 650 до 850 нм в одном или более местах на изделии.22. The drum plating method of embodiment 21, wherein the second layer in the articles in said plurality has a thickness of 650 to 850 nm at one or more locations on the article.

23. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-22, включающий подведение одного или более дополнительных электрических токов через гибкие электроды, причем каждый такой дополнительный электрический ток подводят в течение количества времени, достаточного для того, чтобы вызвать формирование дополнительного идентифицируемого металлического слоя электроосаждением в одном или более местах на множестве металлических изделий.23. The drum plating method of any one of embodiments 1-22, comprising applying one or more additional electrical currents through flexible electrodes, each such additional electrical current being applied for an amount of time sufficient to cause an additional identifiable metal layer to be formed by electrodeposition in one or more locations on a plurality of metal products.

24. Способ барабанной металлизации по варианту 23, включающий подведение дополнительных токов через гибкие электроды для осаждения от 6 до 15 дополнительных идентифицируемых слоев в одном или более местах на множестве металлических изделий.24. The drum plating method of embodiment 23, comprising applying additional currents through flexible electrodes to deposit 6 to 15 additional identifiable layers at one or more locations on a plurality of metal products.

25. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-24, причем совокупная толщина в нанометрах электроосажденных металлических слоев в одном или более местах на каждом изделии из множества составляет от 6 до 14 мкм.25. The drum plating method according to any one of embodiments 1-24, wherein the total thickness in nanometers of the electrodeposited metal layers at one or more locations on each of the plurality of articles is between 6 and 14 microns.

26. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-24, причем совокупная толщина в нанометрах электроосажденных металлических слоев в одном или более местах на каждом изделии из множества составляет от 8 до 10 мкм.26. The drum plating method of any one of embodiments 1-24, wherein the total nanometer thickness of the electrodeposited metal layers at one or more locations on each of the plurality of articles is between 8 and 10 microns.

27. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-26, причем первый и второй металлические компоненты во множестве содержат по меньшей мере два элемента, выбранных из группы, состоящей из Ni, Zn, Fe, Cu, Au, Ag, Pd, Sn, Mn, Co, Pb, Al, Ti, Mg, W, Rh и Cr.27. The drum plating method according to any one of options 1-26, and the first and second metal components in the set contain at least two elements selected from the group consisting of Ni, Zn, Fe, Cu, Au, Ag, Pd, Sn, Mn, Co, Pb, Al, Ti, Mg, W, Rh and Cr.

28. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-27, причем во множестве изделий первый идентифицируемый металлический слой, второй идентифицируемый металлический слой или оба из них содержат по меньшей мере два металла, выбранных из группы, состоящей из Ni и Zn, Ni и Co, Ni и Cr, и Zn и Fe.28. The drum plating method according to any one of options 1-27, and in a variety of products, the first identifiable metal layer, the second identifiable metal layer, or both of them contain at least two metals selected from the group consisting of Ni and Zn, Ni and Co , Ni and Cr, and Zn and Fe.

29. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-28, причем в одном или более местах на изделиях во множестве первый идентифицируемый металлический слой, второй идентифицируемый металлический слой или оба из них содержат от 13 до 17% Ni.29. The drum plating method of any one of embodiments 1-28, wherein at one or more locations on the articles in the plurality, the first identifiable metal layer, the second identifiable metal layer, or both contain 13 to 17% Ni.

30. Способ барабанной металлизации по варианту 29, причем в одном или более местах на изделиях во множестве первый идентифицируемый металлический слой, второй идентифицируемый металлический слой или оба из них содержат от 83 до 87% Zn.30. The drum plating method of embodiment 29, wherein at one or more locations on the articles in the plurality, the first identifiable metal layer, the second identifiable metal layer, or both contain 83 to 87% Zn.

31. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-30, причем одно или более мест на изделиях во множестве содержат коррозионностойкое наноламинатное покрытие, которое обеспечивает по меньшей мере 1000 ч до появления первой красной ржавчины при проведении испытания в соляном тумане по стандарту ASTM-B117-11.31. A drum plating method according to any one of embodiments 1-30, wherein one or more locations on the articles in the plurality comprise a corrosion resistant nanolaminate coating that provides at least 1000 hours before first red rust appears when tested in salt spray according to ASTM-B117. -eleven.

32. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-30, причем одно или более мест на изделиях во множестве содержат коррозионностойкое наноламинатное покрытие, которое обеспечивает по меньшей мере 3000 ч до появления первой красной ржавчины при проведении испытания в соляном тумане по стандарту ASTM-B117-11.32. The drum plating method of any one of embodiments 1-30, wherein one or more locations on the articles in the plurality comprise a corrosion resistant nanolaminate coating that provides at least 3,000 hours before first red rust appears when tested in salt spray according to ASTM-B117. -eleven.

33. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-30, причем одно или более мест на изделиях во множестве содержат коррозионностойкое наноламинатное покрытие, которое обеспечивает по меньшей мере 5000 ч до появления первой красной ржавчины при проведении испытания в соляном тумане по стандарту ASTM-B117-11.33. The drum plating method of any one of embodiments 1-30, wherein one or more locations on the articles in the plurality comprise a corrosion resistant nanolaminate coating that provides at least 5,000 hours before first red rust appears when tested in salt spray according to ASTM-B117. -eleven.

34. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-33, причем любое изделие во множестве имеет общую толщину наноламинатного покрытия в первом месте на изделии, которая составляет в пределах толщины 6 мкм от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других изделиях во множестве.34. The drum plating method according to any one of embodiments 1-33, wherein any article in the set has a total thickness of the nanolaminate coating at the first location on the article that is within 6 μm of the average thickness of the nanolaminate coating at the same location on the other articles in the set. .

35. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-33, причем любое изделие во множестве имеет общую толщину наноламинатного покрытия в первом месте на изделии, которая составляет в пределах толщины 3 мкм от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на дру-35. The drum plating method according to any one of embodiments 1-33, wherein any article in the plurality has a total thickness of the nanolaminate coating at a first location on the article that is within 3 µm of the average thickness of the nanolaminate coating at the same location on the other.

- 36 041389 гих изделиях во множестве.- 36 041389 many products.

36. Способ барабанной металлизации по варианту 34 или 35, причем любое изделие во множестве имеет общую толщину наноламинатного покрытия во втором месте на изделии, которая составляет в пределах толщины 6 мкм от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других изделиях во множестве.36. The drum plating method of embodiment 34 or 35, wherein any article in the plurality has a total thickness of the nanolaminate coating at a second location on the article that is within 6 µm of the average thickness of the nanolaminate coating at the same location on the other articles in the plurality.

37. Способ барабанной металлизации по варианту 34 или 35, причем любое изделие во множестве имеет общую толщину наноламинатного покрытия во втором месте на изделии, которая составляет в пределах толщины 3 мкм от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на другом изделии во множестве.37. The drum plating method according to option 34 or 35, wherein any item in the set has a total thickness of the nanolaminate coating at the second location on the item, which is within 3 microns of the average thickness of the nanolaminate coating at the same location on the other item in the set.

38. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-37, причем множество включает большинство изделий одинаковой формы в партии, и причем большинство составляет по меньшей мере 70% от общего числа изделий в партии с одинаковой формой.38. The drum plating method according to any one of embodiments 1-37, wherein the plurality includes a majority of the same shaped items in the batch, and the majority being at least 70% of the total number of the same shaped items in the batch.

39. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-37, причем множество включает большинство изделий одинаковой формы в партии, и причем большинство составляет по меньшей мере 90% от общего числа изделий в партии с одинаковой формой.39. A drum plating method according to any one of embodiments 1-37, wherein the plurality includes a majority of the same shaped items in the batch, and the majority being at least 90% of the total number of the same shaped items in the batch.

40. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-37, причем множество включает большинство изделий одинаковой формы в партии, и причем большинство составляет по меньшей мере 95% от общего числа изделий в партии с одинаковой формой.40. The drum plating method according to any one of embodiments 1-37, wherein the plurality includes a majority of the same shaped items in the batch, and the majority being at least 95% of the total number of the same shaped items in the batch.

41. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-40, причем одно или более мест включает резьбовую поверхность.41. A drum plating method according to any one of embodiments 1-40, wherein one or more locations includes a threaded surface.

42. Способ барабанной металлизации по любому из вариантов 1-41, причем одно или более мест включает безрезьбовую поверхность.42. A drum plating method according to any one of embodiments 1-41, wherein one or more locations includes a threadless surface.

43. Множество металлизированных в барабане металлических изделий, выполненных способом по любому из вариантов 1-42.43. A plurality of drum-metallized metal products made by the method of any one of embodiments 1-42.

44. Металлизированное в барабане металлическое изделие во множестве, выполненное способом по любому из вариантов 1-42.44. Drum-plated metal product in a plurality, made by the method according to any of options 1-42.

45. Комбинация, включающая барабан и множество металлизированных в барабане металлических изделий по варианту 41.45. A combination including a drum and a plurality of metal products metallized in the drum according to option 41.

46. Металлическое изделие с наноламинатным покрытием, причем покрытие содержит:46. A metal product with a nanolaminate coating, and the coating contains:

первый идентифицируемый металлический слой, имеющий толщину между 150 и 20000 нм, в одном или более местах на изделии, причем первый металлический слой содержит по меньшей мере первый и второй металлические компоненты;a first identifiable metal layer having a thickness between 150 and 20,000 nm at one or more locations on the article, the first metal layer comprising at least first and second metal components;

второй идентифицируемый металлический слой, имеющий толщину между 150 и 20000 нм, в одном или более местах на изделиях, причем второй металлический слой содержит первый и второй металлические компоненты;a second identifiable metal layer having a thickness between 150 and 20,000 nm at one or more locations on the articles, the second metal layer comprising first and second metal components;

причем по меньшей мере один признак во втором слое, выбранный из группы, состоящей из состава, размера зерен и зеренной структуры (например, микроструктуры или морфологии), отличается от по меньшей мере одного из признаков в первом слое;wherein at least one feature in the second layer selected from the group consisting of composition, grain size, and grain structure (eg, microstructure or morphology) is different from at least one of the features in the first layer;

причем металлическое изделие необязательно содержит один или более дополнительных, идентифицируемых металлических слоев, имеющих толщину между 150 и 20000 нм, в одном или более местах на изделии, причем дополнительный идентифицируемый металлический слой также содержит по меньшей мере один из первого и второго металлических компонентов, при этом для каждого такого дополнительного слоя по меньшей мере один признак, выбранный из группы, состоящей из состава, размера зерен и зеренной структуры (например, микроструктуры или морфологии), отличается от по меньшей мере одного из признаков в непосредственно предшествующем металлическом слое, и причем наноламинатное покрытие содержит одну или более неоднородностей, характеризуемые направленной внутрь деформацией наноламинатного покрытия в сторону поверхности подложки, причем слои наноламинатного покрытия на любой из сторон неоднородности деформированы вдоль неоднородности и в направлении от поверхности покрытия и к поверхности подложки.moreover, the metal product optionally contains one or more additional, identifiable metal layers having a thickness between 150 and 20000 nm, in one or more places on the product, and the additional identifiable metal layer also contains at least one of the first and second metal components, while for each such additional layer, at least one feature selected from the group consisting of composition, grain size, and grain structure (e.g., microstructure or morphology) differs from at least one of the features in the immediately preceding metal layer, and wherein the nanolaminate coating contains one or more inhomogeneities characterized by inwardly directed deformation of the nanolaminate coating towards the substrate surface, wherein the layers of the nanolaminate coating on either side of the inhomogeneity are deformed along the inhomogeneity and in the direction from the coating surface and towards the substrate surface.

47. Металлическое изделие с наноламинатным покрытием по варианту 46, причем каждый идентифицируемый металлический слой имеет толщину по меньшей мере примерно 200 нм в одном или более местах на изделии.47. The nanolaminate coated metal article of embodiment 46, wherein each identifiable metal layer is at least about 200 nm thick at one or more locations on the article.

48. Металлическое изделие с наноламинатным покрытием по варианту 46 или 47, причем первый идентифицируемый металлический слой имеет толщину от 225 до 500 нм в одном или более местах на изделии.48. Nanolaminate coated metal article of embodiment 46 or 47, wherein the first identifiable metal layer is between 225 and 500 nm thick at one or more locations on the article.

49. Металлическое изделие с наноламинатным покрытием по варианту 48, причем первый идентифицируемый металлический слой имеет толщину от 225 до 350 нм в одном или более местах на изделии.49. The nanolaminate coated metal article of embodiment 48, wherein the first identifiable metal layer is between 225 and 350 nm thick at one or more locations on the article.

50. Металлическое изделие с наноламинатным покрытием по любому из вариантов 46-49, причем второй идентифицируемый металлический слой имеет толщину от 400 до 1000 нм в одном или более местах на изделии.50. The nanolaminate coated metal article of any one of embodiments 46-49, wherein the second identifiable metal layer is between 400 and 1000 nm thick at one or more locations on the article.

51. Металлическое изделие с наноламинатным покрытием по варианту 50, причем второй идентифицируемый металлический слой имеет толщину от 650 до 850 нм в одном или более местах на изделии.51. The nanolaminate coated metal article of embodiment 50, wherein the second identifiable metal layer is between 650 and 850 nm thick at one or more locations on the article.

- 37 041389- 37 041389

52. Металлическое изделие с наноламинатным покрытием по любому из вариантов 46-51, причем изделие содержит от 6 до 20 идентифицируемых металлических слоев в одном или более местах на изделии.52. The nanolaminate coated metal article of any one of embodiments 46-51, wherein the article comprises 6 to 20 identifiable metal layers at one or more locations on the article.

53. Металлическое изделие с наноламинатным покрытием по любому из вариантов 46-52, причем совокупная толщина в нанометрах электроосажденных металлических слоев составляет от 6 до 14 мкм в одном или более местах на изделии.53. The nanolaminate coated metal article of any one of embodiments 46-52, wherein the total nanometer thickness of the electrodeposited metal layers is between 6 and 14 microns at one or more locations on the article.

54. Металлическое изделие с наноламинатным покрытием по любому из вариантов 46-52, причем совокупная толщина в нанометрах электроосажденных металлических слоев составляет от 8 до 10 мкм в одном или более местах на изделии.54. The nanolaminate coated metal article of any one of embodiments 46-52, wherein the total nanometer thickness of the electrodeposited metal layers is 8 to 10 microns at one or more locations on the article.

55. Металлическое изделие с наноламинатным покрытием по любому из вариантов 46-54, причем первый и второй металлические компоненты содержат по меньшей мере два элемента, выбранных из группы, состоящей из Ni, Zn, Fe, Cu, Au, Ag, Pd, Sn, Mn, Co, Pb, Al, Ti, Mg, W, Rh и Cr.55. The nanolaminate coated metal article of any one of embodiments 46-54, wherein the first and second metal components comprise at least two elements selected from the group consisting of Ni, Zn, Fe, Cu, Au, Ag, Pd, Sn, Mn, Co, Pb, Al, Ti, Mg, W, Rh and Cr.

56. Металлическое изделие с наноламинатным покрытием по любому из вариантов 46-55, причем первый идентифицируемый металлический слой, второй идентифицируемый металлический слой или оба из них содержат по меньшей мере два металла, выбранных из группы, состоящей из Ni и Zn, Ni и Co, Ni и Cr, и Zn и Fe.56. The nanolaminate coated metal article of any one of embodiments 46-55, wherein the first identifiable metal layer, the second identifiable metal layer, or both contain at least two metals selected from the group consisting of Ni and Zn, Ni and Co, Ni and Cr, and Zn and Fe.

57. Металлическое изделие с наноламинатным покрытием по любому из вариантов 46-56, причем первый идентифицируемый металлический слой, второй идентифицируемый металлический слой или оба из них содержат от 13 до 17% Ni в одном или более местах на изделии.57. The nanolaminate coated metal article of any one of embodiments 46-56, wherein the first identifiable metal layer, the second identifiable metal layer, or both contain 13 to 17% Ni at one or more locations on the article.

58. Металлическое изделие с наноламинатным покрытием по любому из вариантов 46-57, причем первый идентифицируемый металлический слой, второй идентифицируемый металлический слой или оба из них содержат от 83 до 87% Zn в одном или более местах на изделии.58. The nanolaminate coated metal article of any one of embodiments 46-57, wherein the first identifiable metal layer, the second identifiable metal layer, or both contain 83 to 87% Zn at one or more locations on the article.

59. Металлическое изделие с наноламинатным покрытием по любому из вариантов 46-58, причем в одном или более местах на изделии наноламинатное покрытие противостоит коррозии и обеспечивает по меньшей мере 1000 ч до появления первой красной ржавчины при проведении испытания в соляном тумане по стандарту ASTM-B117-11.59. The nanolaminate coated metal product of any one of embodiments 46-58, wherein at one or more locations on the product the nanolaminate coating resists corrosion and provides at least 1000 hours before first red rust appears when tested in salt spray according to ASTM-B117. -eleven.

60. Металлическое изделие с наноламинатным покрытием по любому из вариантов 46-58, причем в одном или более местах на изделии наноламинатное покрытие противостоит коррозии и обеспечивает защиту по меньшей мере 2000 ч до появления первой красной ржавчины при проведении испытания в соляном тумане по стандарту ASTM-B117-11.60. The nanolaminate coated metal product of any one of embodiments 46-58, wherein at one or more locations on the product the nanolaminate coating resists corrosion and provides protection for at least 2000 hours before first red rust appears when tested in salt spray ASTM- B117-11.

61. Металлическое изделие с наноламинатным покрытием по любому из вариантов 46-58, причем в одном или более местах на изделии наноламинатное покрытие противостоит коррозии и обеспечивает защиту по меньшей мере 3000 ч до появления первой красной ржавчины при проведении испытания в соляном тумане по стандарту ASTM-B117-11.61. The nanolaminate coated metal product of any one of embodiments 46-58, wherein at one or more locations on the product, the nanolaminate coating resists corrosion and provides protection for at least 3,000 hours before first red rust occurs when tested in an ASTM-Salt Spray Test. B117-11.

62. Металлическое изделие с наноламинатным покрытием по любому из вариантов 46-58, причем в одном или более местах на изделии наноламинатное покрытие противостоит коррозии и обеспечивает защиту по меньшей мере 5000 ч до появления первой красной ржавчины при проведении испытания в соляном тумане по стандарту ASTM-B117-11.62. The nanolaminate coated metal product of any one of embodiments 46-58, wherein at one or more locations on the product, the nanolaminate coating resists corrosion and provides protection for at least 5,000 hours before first red rust occurs when tested in an ASTM-Salt Spray Test. B117-11.

63. Металлическое изделие по любому из вариантов 46-62, причем одно или более мест включает резьбовую поверхность.63. The metal article of any one of 46-62, wherein one or more locations includes a threaded surface.

64. Металлическое изделие по любому из вариантов 46-62, причем одно или более мест включает безрезьбовую поверхность.64. The metal article of any one of 46-62, wherein one or more locations includes a threadless surface.

65. Множество металлических изделий по любому из вариантов 46-64, причем массовый процент первого металлического компонента в покрытии на любом изделии во множестве не отличается более чем на 6 мас.% от массового процента такого же металлического компонента в покрытии на другом изделии из множества.65. A plurality of metal articles as in any one of embodiments 46-64, wherein the weight percentage of the first metal component in the coating on any article in the plurality does not differ by more than 6% by weight from the weight percent of the same metal component in the coating on another article in the plurality.

66. Множество металлических изделий по любому из вариантов 46-64, причем массовый процент первого металлического компонента в покрытии на любом изделии во множестве не отличается более чем на три массовых процента от массового процента такого же металлического компонента в покрытии на другом изделии из множества.66. A plurality of metal articles as in any one of embodiments 46-64, wherein the weight percentage of the first metal component in the coating on any article in the plurality does not differ by more than three weight percent from the weight percent of the same metal component in the coating on another article in the plurality.

67. Множество металлических изделий по любому из вариантов 46-66, причем массовый процент второго металлического компонента в покрытии на любом изделии во множестве не отличается более чем на 6 мас.% от массового процента такого же металлического компонента в покрытии на другом изделии из множества.67. A plurality of metal articles as in any one of embodiments 46-66, wherein the weight percentage of the second metal component in the coating on any article in the plurality does not differ by more than 6% by weight from the weight percent of the same metallic component in the coating on another article in the plurality.

68. Множество металлических изделий по любому из вариантов 46-66, причем массовый процент второго металлического компонента в покрытии на любом изделии во множестве не отличается более чем на три массовых процента от массового процента такого же металлического компонента в покрытии на другом изделии из множества.68. A plurality of metal articles as in any one of embodiments 46-66, wherein the weight percent of the second metal component in the coating on any article in the plurality does not differ by more than three weight percent from the weight percent of the same metal component in the coating on another article in the plurality.

69. Множество металлических изделий по любому из вариантов 46-68, причем любое изделие во множестве имеет общую толщину наноламинатного покрытия в первом месте на изделии, которая находится в пределах толщины 3 мкм от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других изделиях из множества.69. A plurality of metal articles as in any one of embodiments 46-68, wherein any article in the plurality has a total thickness of the nanolaminate coating at the first location on the article that is within 3 μm of the average thickness of the nanolaminate coating at the same location on the other articles of the plurality. .

- 38 041389- 38 041389

70. Множество металлических изделий по любому из вариантов 46-68, причем любое изделие во множестве имеет общую толщину наноламинатного покрытия в первом месте на изделии, которая находится в пределах толщины 6 мкм от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других изделиях из множества.70. A plurality of metal articles as in any one of embodiments 46-68, wherein any article in the plurality has a total thickness of the nanolaminate coating at the first location on the article that is within 6 µm of the average thickness of the nanolaminate coating at the same location on the other articles of the plurality. .

71. Множество металлических изделий по любому из вариантов 69 или 70, причем любое изделие во множестве имеет общую толщину наноламинатного покрытия во вторых местах на изделии, которая находится в пределах толщины 6 мкм от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других изделиях из множества.71. A plurality of metal articles as in any one of embodiments 69 or 70, wherein any article in the plurality has an overall nanolaminate coating thickness at second locations on the article that is within 6 μm of the average nanolaminate coating thickness at the same location on the other articles in the plurality. .

72. Множество металлических изделий по любому из вариантов 69 или 70, причем любое изделие во множестве имеет общую толщину наноламинатного покрытия во втором месте на изделии, которая находится в пределах толщины 3 мкм от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других изделиях из множества.72. A plurality of metal articles as in any one of embodiments 69 or 70, wherein any article in the plurality has an overall nanolaminate coating thickness at a second location on the article that is within 3 µm of the average nanolaminate coating thickness at the same location on the other articles in the plurality. .

73. Множество металлических изделий по любому из вариантов 65-72, причем одно или более мест включает безрезьбовую поверхность.73. A plurality of metal products according to any one of embodiments 65-72, wherein one or more locations includes a threadless surface.

74. Множество металлических изделий по любому из вариантов 65-72, причем одно или более мест включает резьбовую поверхность.74. A plurality of metal articles as in any one of embodiments 65-72, wherein one or more locations includes a threaded surface.

75. Комбинация, включающая металлизирующий барабан и множество металлических изделий по любому из вариантов 65-74.75. A combination comprising a plating drum and a plurality of metal products according to any one of options 65-74.

76. Способ бесподвесочной металлизации партии изделий в ванне электроосаждения для обеспечения наноламинатного металлического покрытия на множестве изделий в партии, причем изделия размещаются в контейнерном устройстве, и причем по меньшей мере часть контейнерного устройства способна перемещаться внутри ванны так, чтобы вызывать движение изделий внутри контейнерного устройства, причем способ включает стадии:76. A method for non-suspension plating of a batch of products in an electrodeposition bath to provide a nanolaminate metal coating on a plurality of products in a batch, wherein the products are placed in a container device, and at least a portion of the container device is capable of moving inside the bath so as to cause movement of the products inside the container device, wherein the method includes the steps:

введение партии покрываемых изделий в контейнерное устройство;introduction of a batch of coated products into a container device;

помещение по меньшей мере части контейнерного устройства, содержащего изделия, в резервуар, содержащий ванну электроосаждения, причем ванна электроосаждения содержит один или более электроосаждаемых ионов металлов;placing at least a portion of the container device containing the articles into a reservoir containing an electrodeposition bath, the electrodeposition bath containing one or more electrodepositable metal ions;

обеспечение по меньшей мере одного анода в ванне электроосаждения снаружи контейнерного устройства;providing at least one anode in the electrodeposition bath outside the container device;

обеспечение по меньшей мере двух катодных соединений, обеспечивающих практически непрерывный или прерывистый контакт с партией металлических изделий внутри контейнерного устройства;providing at least two cathodic connections providing substantially continuous or discontinuous contact with the batch of metal articles within the container device;

приведение контейнерного устройства в движение в заданном режиме движения, тем самым побуждая изделия перемещаться внутри контейнерного устройства;driving the container device in a predetermined mode of motion, thereby causing the articles to move within the container device;

подведение первого электрического тока в течение первого количества времени, тем самым вызывая электроосаждение первого идентифицируемого металлического слоя на металлические изделия в партии, имеющего толщину в одном или более местах на изделии между 150 и 20000 нм и содержащего по меньшей мере первый и второй металлические компоненты;applying a first electrical current for a first amount of time, thereby causing a first identifiable metal layer to be electrodeposited onto the metal products in the batch, having a thickness at one or more locations on the product between 150 and 20,000 nm and containing at least first and second metal components;

подведение второго электрического тока в течение второго количества времени, тем самым вызывая электроосаждение второго идентифицируемого металлического слоя на металлические изделия в партии, имеющего толщину в одном или более местах на изделии между 150 и 20000 нм и содержащего по меньшей мере первый и второй металлические компоненты, при этом по меньшей мере один признак, выбранный из группы, состоящей из состава, размера зерен и зеренной структуры (например, микроструктуры или морфологии), второго слоя отличается от таковых у первого слоя, и дополнительно второй слой также может отличаться по толщине от первого слоя; и необязательно, подведение одного или более дополнительных электрических токов в течение одного или более дополнительных количеств времени, чтобы вызвать электроосаждение одного или более дополнительных идентифицируемых металлических слоев на металлические изделия в партии, каждый из которых независимо имеет толщину в одном или более местах на изделии между 150 и 20000 нм и содержит по меньшей мере один из первого и второго металлических компонентов, и при этом для каждого такого дополнительного слоя по меньшей мере один признак, выбранный из группы, состоящей из состава, размера зерен и зеренной структуры, отличается по меньшей мере от одного из таких же признаков в непосредственно предшествующем металлическом слое, и причем дополнительно может иметь толщину, которая является такой же как или отличной от толщины либо первого, и/или второго слоев.applying a second electric current for a second amount of time, thereby causing the electrodeposition of a second identifiable metal layer on the metal products in the batch, having a thickness at one or more locations on the product between 150 and 20,000 nm and containing at least the first and second metal components, when wherein at least one feature selected from the group consisting of composition, grain size, and grain structure (eg, microstructure or morphology) of the second layer differs from those of the first layer, and additionally, the second layer may also differ in thickness from the first layer; and optionally, applying one or more additional electrical currents for one or more additional amounts of time to cause one or more additional identifiable metal layers to be electrodeposited onto metal products in the batch, each independently having a thickness at one or more locations on the product between 150 and 20000 nm and contains at least one of the first and second metal components, and for each such additional layer, at least one feature selected from the group consisting of composition, grain size and grain structure differs from at least one of the same features in the immediately preceding metal layer, and additionally may have a thickness that is the same as or different from the thickness of either the first and/or second layers.

77. Способ по варианту 76, причем контейнерное устройство выбрано из группы, состоящей из устройства металлизации в барабане, устройства металлизации в вибрационной корзине и устройства металлизации в качающейся емкости.77. The method of embodiment 76, wherein the container device is selected from the group consisting of a drum plating device, a vibrating basket plating device, and a rocking vessel plating device.

78. Способ по варианту 76 или 77, причем по меньшей мере один параметр, выбранный из группы, состоящей из первого тока, первого времени, второго тока, второго времени, необязательных одного или более дополнительных электрических токов и необязательных одного или более дополнительных времен, определяется на основе, по меньшей мере отчасти, одного или более параметров, которые применимы к контейнерному устройству, причем применимые к контейнерному устройству параметры выбираются из группы, состоящей из доли загрузки, объемной доли загрузки, кажущейся загрузки, доли длины,78. The method according to option 76 or 77, wherein at least one parameter selected from the group consisting of first current, first time, second current, second time, optional one or more additional electric currents, and optional one or more additional times, is determined based at least in part on one or more parameters that are applicable to the container device, wherein the parameters applicable to the container device are selected from the group consisting of load fraction, load volume fraction, apparent load, length fraction,

- 39 041389 набивочного объема, числа оборотов в минуту, частоты, амплитуды, скорости перемещения контейнерного устройства, дрожания и скорости перемешивания.- 39 041389 stuffing volume, rpm, frequency, amplitude, container device movement speed, jitter and mixing speed.

79. Способ по варианту 78, причем применимые к контейнерному устройству параметры выбираются из амплитуды и частоты.79. The method of embodiment 78, wherein the parameters applicable to the container device are selected from amplitude and frequency.

80. Способ по любому из вариантов 76-79, причем каждый идентифицируемый металлический слой имеет толщину по меньшей мере 200 нм в одном или более местах на изделии.80. The method of any one of embodiments 76-79, wherein each identifiable metal layer is at least 200 nm thick at one or more locations on the article.

81. Способ металлизации по любому из вариантов 1-6, причем следующее отношение набивочного объема загруженных в контейнерное устройство изделий к объему контейнерного устройства составляет менее 70%.81. The method of plating according to any one of options 1-6, and the following ratio of the stuffing volume of the products loaded into the container device to the volume of the container device is less than 70%.

82. Способ по варианту 81, причем отношение объема загруженных в контейнерное устройство изделий составляет менее 50%.82. The method according to option 81, wherein the ratio of the volume of products loaded into the container device is less than 50%.

83. Способ по варианту 81, причем отношение объема загруженных в контейнерное устройство изделий к объему контейнерного устройства составляет между 10 и 40%.83. The method of embodiment 81, wherein the ratio of the volume of articles loaded into the container device to the volume of the container device is between 10 and 40%.

84. Способ металлизации по любому из вариантов 76-83, причем во множестве изделий в партии массовый процент первого металлического компонента в одном или более местах в любом изделии из множества не отличается более чем на 6 мас.% от массового процента такого же металлического компонента в одном или более местах в другом изделии из множества.84. A plating method according to any one of options 76-83, and in a plurality of products in a batch, the mass percentage of the first metal component in one or more places in any product from the set does not differ by more than 6 wt.% from the mass percent of the same metal component in one or more places in another product from the set.

85. Способ по любому из вариантов 76-84, причем во множестве изделий в партии массовый процент второго металлического компонента в одном или более местах в любом изделии из множества не отличается более чем на 6 мас.% от массового процента такого же металлического компонента в одном или более местах в другом изделии из множества.85. The method of any one of embodiments 76-84, wherein, in a plurality of articles in a batch, the weight percent of the second metal component at one or more locations in any article of the plurality does not differ by more than 6 wt.% from the weight percent of the same metal component in one or more places in another product from the set.

86. Способ по любому из вариантов 76-85, причем контейнерное устройство вращают во время подведения первого и второго токов со скоростью 4-10 об/мин.86. The method of any one of embodiments 76-85, wherein the container device is rotated during the application of the first and second currents at a speed of 4-10 rpm.

87. Способ по любому из вариантов 76-86, причем каждое из первого и второго количеств времени составляет от 2 до 10 мин.87. The method of any one of embodiments 76-86, wherein the first and second amounts of time are each from 2 to 10 minutes.

88. Способ по варианту 87, причем первое количество времени составляет от 2 до 6 мин.88. The method of embodiment 87, wherein the first amount of time is 2 to 6 minutes.

89. Способ по варианту 87 или 88, причем первое количество времени составляет от 5 до 10 мин.89. The method according to option 87 or 88, and the first amount of time is from 5 to 10 minutes.

90. Способ по любому из вариантов 76-89, причем первый электрический ток составляет между 20 и 70 А.90. The method of any one of embodiments 76-89, wherein the first electrical current is between 20 and 70 A.

91. Способ по любому из вариантов 76-90, причем второй электрический ток составляет между 40 и 140 А.91. The method of any of embodiments 76-90, wherein the second electric current is between 40 and 140 A.

92. Способ по любому из вариантов 76-91, причем напряжение, связанное с первым или вторым электрическим током или обоими из них, составляет между 3 и 8 В.92. The method of any one of embodiments 76-91, wherein the voltage associated with the first or second electrical current, or both, is between 3 and 8 volts.

93. Способ по любому из вариантов 76-92, причем первый идентифицируемый слой в изделиях во множестве имеет толщину от 200 до 500 нм в одном или более местах на изделии.93. The method of any one of embodiments 76-92, wherein the first identifiable layer in the articles in the plurality has a thickness of 200 to 500 nm at one or more locations on the article.

94. Способ по варианту 93, причем первый идентифицируемый слой в изделиях во множестве имеет толщину от 200 до 350 нм в одном или более местах на изделии.94. The method of embodiment 93, wherein the first identifiable layer in the articles in the plurality has a thickness of 200 to 350 nm at one or more locations on the article.

95. Способ по любому из вариантов 76-94, причем второй идентифицируемый слой в изделиях во множестве имеет толщину от 400 до 1000 нм в одном или более местах на изделии.95. The method of any one of embodiments 76-94, wherein the second identifiable layer in the articles in the plurality has a thickness of 400 to 1000 nm at one or more locations on the article.

96. Способ по варианту 95, причем второй слой в изделиях во множестве имеет толщину от 650 до 850 нм в одном или более местах на изделии.96. The method of embodiment 95, wherein the second layer in the articles in the plurality has a thickness of 650 to 850 nm at one or more locations on the article.

97. Способ по любому из вариантов 76-96, включающий подведение одного или более дополнительных электрических токов, причем каждый такой дополнительный электрический ток подводят в течение количества времени, достаточного для того, чтобы вызвать формирование дополнительного идентифицируемого металлического слоя электроосаждением в одном или более местах на множестве металлических изделий.97. The method of any one of embodiments 76-96, comprising applying one or more additional electrical currents, each such additional electrical current being applied for an amount of time sufficient to cause an additional identifiable metal layer to be formed by electrodeposition at one or more locations on the many metal products.

98. Способ по варианту 97, включающий подведение дополнительных токов для осаждения от 6 до 15 дополнительных идентифицируемых слоев в одном или более местах на множестве металлических изделий.98. The method of embodiment 97, comprising applying additional currents to deposit 6 to 15 additional identifiable layers at one or more locations on a plurality of metal products.

99. Способ по любому из вариантов 76-98, причем совокупная толщина в нанометрах электроосажденных металлических слоев в одном или более местах на каждом изделии во множестве составляет от 6 до 14 мкм.99. The method of any one of embodiments 76-98, wherein the total nanometer thickness of the electrodeposited metal layers at one or more locations on each article in the plurality is between 6 and 14 microns.

100. Способ по любому из вариантов 76-98, причем совокупная толщина в нанометрах электроосажденных металлических слоев в одном или более местах на каждом изделии во множестве составляет от 8 до 10 мкм.100. The method of any one of embodiments 76-98, wherein the total nanometer thickness of the electrodeposited metal layers at one or more locations on each article in the plurality is 8 to 10 microns.

101. Способ по любому из вариантов 76-100, причем первый и второй металлические компоненты во множестве содержат по меньшей мере два элемента, выбранных из группы, состоящей из Ni, Zn, Fe, Cu, Au, Ag, Pd, Sn, Mn, Co, Pb, Al, Ti, Mg, W, Rh и Cr.101. The method according to any one of options 76-100, and the first and second metal components in the set contain at least two elements selected from the group consisting of Ni, Zn, Fe, Cu, Au, Ag, Pd, Sn, Mn, Co, Pb, Al, Ti, Mg, W, Rh and Cr.

102. Способ по любому из вариантов 76-101, причем во множестве изделий первый идентифицируемый металлический слой, второй идентифицируемый металлический слой или оба из них содержат по меньшей мере два металла, выбранных из группы, состоящей из Ni и Zn, Ni и Co, Ni и Cr, и Zn и Fe.102. The method of any one of embodiments 76-101, wherein in a plurality of articles, the first identifiable metal layer, the second identifiable metal layer, or both contain at least two metals selected from the group consisting of Ni and Zn, Ni and Co, Ni and Cr, and Zn and Fe.

103. Способ по любому из вариантов 76-102, причем в одном или более местах на изделиях во мно-103. The method according to any of the options 76-102, and in one or more places on the products in many

- 40 041389 жестве первый идентифицируемый металлический слой, второй идентифицируемый металлический слой или оба из них содержат от 13 до 17% Ni.- 40 041389 the first identifiable metal layer, the second identifiable metal layer, or both contain 13 to 17% Ni.

104. Способ по варианту 103, причем в одном или более местах на изделиях во множестве первый идентифицируемый металлический слой, второй идентифицируемый металлический слой или оба из них содержат от 83 до 87% Zn.104. The method of embodiment 103, wherein at one or more locations on the articles in the plurality, the first identifiable metal layer, the second identifiable metal layer, or both contain 83 to 87% Zn.

105. Способ по любому из вариантов 76-104, причем одно или более мест на изделиях во множестве содержат коррозионностойкое наноламинатное покрытие, которое обеспечивает по меньшей мере 1000 ч до появления первой красной ржавчины при проведении испытания в соляном тумане по стандарту ASTM-B117-11.105. The method of any one of embodiments 76-104, wherein one or more locations on the articles in the plurality comprise a corrosion resistant nanolaminate coating that provides at least 1000 hours before first red rust appears when tested in salt spray according to ASTM-B117-11 .

106. Способ по любому из вариантов 76-104, причем одно или более мест на изделиях во множестве содержат коррозионностойкое наноламинатное покрытие, которое обеспечивает по меньшей мере 3000 ч до появления первой красной ржавчины при проведении испытания в соляном тумане по стандарту ASTM-B117-11.106. The method of any one of embodiments 76-104, wherein one or more locations on the articles in the plurality comprise a corrosion resistant nanolaminate coating that provides at least 3,000 hours before first red rust appears when tested in salt spray according to ASTM-B117-11 .

107. Способ по любому из вариантов 76-104, причем одно или более мест на изделиях во множестве содержат коррозионностойкое наноламинатное покрытие, которое обеспечивает по меньшей мере 5000 ч до появления первой красной ржавчины при проведении испытания в соляном тумане по стандарту ASTM-B117-11.107. The method of any one of embodiments 76-104, wherein one or more locations on the articles in the plurality comprise a corrosion resistant nanolaminate coating that provides at least 5,000 hours before first red rust appears when tested in salt spray according to ASTM-B117-11 .

108. Способ по любому из вариантов 76-107, причем любое изделие во множестве имеет общую толщину наноламинатного покрытия в первом месте на изделии, которая находится в пределах толщины 6 мкм от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других изделиях во множестве.108. The method of any one of embodiments 76-107, wherein any article in the plurality has a total thickness of the nanolaminate coating at the first location on the article that is within 6 microns of the average thickness of the nanolaminate coating at the same location on the other articles in the plurality.

109. Способ по любому из вариантов 76-107, причем любое изделие во множестве имеет общую толщину наноламинатного покрытия в первом месте на изделии, которая находится в пределах толщины 3 мкм от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других изделиях во множестве.109. The method of any one of embodiments 76-107, wherein any article in the plurality has an overall nanolaminate coating thickness at a first location on the article that is within 3 μm of the average nanolaminate coating thickness at the same location on other articles in the plurality.

110. Способ по варианту 108 или 109, причем любое изделие во множестве имеет общую толщину наноламинатного покрытия во втором месте на изделии, которая находится в пределах толщины 6 мкм от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других изделиях во множестве.110. The method of embodiment 108 or 109, wherein any article in the plurality has an overall nanolaminate coating thickness at a second location on the article that is within 6 μm of the average nanolaminate coating thickness at the same location on the other articles in the plurality.

111. Способ по варианту 108 или 109, причем любое изделие во множестве имеет общую толщину наноламинатного покрытия во втором месте на изделии, которая находится в пределах толщины 3 мкм от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других изделиях во множестве.111. The method of embodiment 108 or 109, wherein any article in the plurality has an overall nanolaminate coating thickness at a second location on the article that is within 3 μm of the average nanolaminate coating thickness at the same location on the other articles in the plurality.

112. Способ по любому из вариантов 76-111, причем множество включает большинство изделий одинаковой формы в партии, и причем большинство составляет по меньшей мере 70% общего числа изделий в партии с одинаковой формой.112. The method of any one of embodiments 76-111, wherein the plurality includes a majority of the same shaped articles in the lot, and the majority being at least 70% of the total number of like shaped articles in the lot.

113. Способ по любому из вариантов 76-111, причем множество включает большинство изделий одинаковой формы в партии, и причем большинство составляет по меньшей мере 90% общего числа изделий в партии с одинаковой формой.113. The method of any one of embodiments 76-111, wherein the plurality includes a majority of the same shaped articles in the lot, and the majority being at least 90% of the total number of like shaped articles in the lot.

114. Способ по любому из вариантов 76-111, причем множество включает большинство изделий одинаковой формы в партии, и причем большинство составляет по меньшей мере 95% общего числа изделий в партии с одинаковой формой.114. The method of any one of embodiments 76-111, wherein the plurality includes a majority of the same shaped articles in the lot, and the majority being at least 95% of the total number of like shaped articles in the lot.

115. Способ по любому из вариантов 76-114, причем одно или более мест включает безрезьбовую поверхность.115. The method of any one of embodiments 76-114, wherein one or more locations includes a threadless surface.

116. Способ по любому из вариантов 76-115, причем одно или более мест включает резьбовую поверхность.116. The method of any one of embodiments 76-115, wherein one or more locations includes a threaded surface.

117. Способ по любому из вариантов 76-116, причем множество включает шпильки, и причем контейнерное устройство представляет собой устройство металлизации в качающейся емкости.117. The method of any one of embodiments 76-116, wherein the plurality includes pins, and wherein the container device is a plating device in a rocking container.

118. Способ по варианту 117, причем множество включает шпильки весом по меньшей мере 0,25 кг.118. The method of embodiment 117, wherein the plurality includes pins weighing at least 0.25 kg.

119. Способ по варианту 117, причем множество включает шпильки весом по меньшей мере 0,5 кг.119. The method of embodiment 117, wherein the plurality includes pins weighing at least 0.5 kg.

120. Множество металлических изделий, выполненных способом по любому из вариантов 76-120.120. Many metal products made by the method according to any of options 76-120.

121. Металлическое изделие во множестве металлических изделий, выполненное способом по любому из вариантов 76-120.121. A metal product in a plurality of metal products, made by the method of any one of options 76-120.

122. Комбинация, включающая контейнерное устройство и множество металлических изделий по варианту 120.122. A combination including a container device and a plurality of metal products according to option 120.

123. Комбинация, включающая устройство вибрационной металлизации и множество металлических изделий по варианту 120.123. Combination including a vibratory plating device and a plurality of metal products according to option 120.

124. Комбинация, включающая устройство металлизации в качающейся емкости и множество металлических изделий по варианту 120.124. A combination including a plating device in a rocking container and a variety of metal products according to option 120.

125. Способ получения множества изделий металлизацией партии заготовок, включающий приведение по меньшей мере части партии заготовок в контакт с ванной электроосаждения в контакте с частью контейнерного устройства, причем ванна электроосаждения содержит по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые материалы;125. A method for producing a plurality of articles by plating a batch of blanks, comprising bringing at least a portion of the batch of blanks into contact with an electrodeposition bath in contact with a part of a container device, the electrodeposition bath containing at least first and second electrodepositable materials;

перемещение части партии заготовок приведением в движение контейнерного устройства в задан- 41 041389 ном режиме движения;moving part of a batch of blanks by setting the container device in motion in a given mode of motion;

электроосаждение первого идентифицируемого слоя по меньшей мере на часть заготовок в партии подведением первого электрического тока в течение первого количества времени по меньшей мере через два катодных контакта, которые создают по меньшей мере прерывистый электрический контакт с частью партии заготовок, причем первый идентифицируемый слой содержит по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые материалы; и электроосаждение второго идентифицируемого слоя на часть заготовок в партии подведением второго электрического тока в течение второго количества времени через катодные контакты, причем второй идентифицируемый слой содержит по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые материалы, а состав, размер зерен, структура или толщина, или их сочетание, второго идентифицируемого слоя отличается от таковых у первого идентифицируемого слоя.electrodeposition of the first identifiable layer onto at least a portion of the preforms in the batch by applying a first electric current for a first amount of time through at least two cathode contacts that create at least intermittent electrical contact with a portion of the batch of preforms, the first identifiable layer comprising at least first and second electrodepositable materials; and electrodepositing a second identifiable layer on a portion of the preforms in the batch by applying a second electric current for a second amount of time through the cathode contacts, wherein the second identifiable layer comprises at least the first and second electrodepositable materials, and the composition, grain size, structure or thickness, or a combination thereof , the second identified layer differs from those of the first identified layer.

126. Способ по варианту 125, причем контейнерное устройство представляет собой устройство металлизации в барабане, устройство металлизации в вибрационной корзине или устройство металлизации в качающейся емкости.126. The method of embodiment 125, wherein the container device is a drum plating device, a vibrating basket plating device, or a rocking vessel plating device.

127. Способ по варианту 125 или 126, дополнительно включающий электроосаждение дополнительного слоя на часть заготовок в партии подведением дополнительного электрического тока через катодные контакты, причем дополнительный слой содержит по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые материалы, а состав, размер зерен, структура (например, микроструктура или морфология) или толщина дополнительного слоя отличается от таковых у непосредственно предшествующего слоя.127. The method according to option 125 or 126, further comprising electrodeposition of an additional layer on a part of the blanks in the batch by supplying additional electric current through the cathode contacts, the additional layer containing at least the first and second electrodepositable materials, and the composition, grain size, structure (for example, microstructure or morphology) or the thickness of the additional layer differs from that of the immediately preceding layer.

128. Способ по любому из вариантов 125-127, причем по меньшей мере один параметр, выбранный из группы, состоящей из первого тока, первого времени, второго тока и второго времени, определяется на основе, по меньшей мере отчасти, одного или более параметров, которые применимы к контейнерному устройству, причем применимые к контейнерному устройству параметры выбираются из группы, состоящей из доли загрузки, объемной доли загрузки, кажущейся загрузки, доли длины, набивочного объема, числа оборотов в минуту, частоты, амплитуды, скорости перемещения контейнерного устройства, дрожания и скорости перемешивания.128. The method of any one of embodiments 125-127, wherein at least one parameter selected from the group consisting of first current, first time, second current, and second time is determined based at least in part on one or more parameters, which are applicable to the container device, wherein the parameters applicable to the container device are selected from the group consisting of load fraction, load volume fraction, apparent load, length fraction, stuffing volume, rpm, frequency, amplitude, container device travel speed, jitter, and mixing speed.

129. Способ по любому из вариантов 125-128, причем отношение набивочного объема загруженных в контейнерное устройство изделий к объему контейнерного устройства составляет менее 70%.129. The method of any one of embodiments 125-128, wherein the ratio of the stuffing volume of articles loaded into the container device to the volume of the container device is less than 70%.

130. Способ по любому из вариантов 125-129, причем отношение объема загруженных в контейнерное устройство изделий к объему контейнерного устройства составляет от примерно 10 до примерно 40%.130. The method of any one of embodiments 125-129, wherein the ratio of the volume of articles loaded into the container device to the volume of the container device is from about 10% to about 40%.

131. Способ по любому из вариантов 125-130, причем во множестве полученных изделий массовый процент первого электроосаждаемого материала в одном или более местах на любом изделии из множества не отличается более чем на 6 мас.% от массового процента того же самого электроосаждаемого материала в одном или более местах в другом изделии из множества или причем во множестве изделий в партии массовый процент второго электроосаждаемого материала в одном или более местах на любом изделии из множества не отличается более чем на 6 мас.% от массового процента того же самого электроосаждаемого материала в одном или более местах в другом изделии из множества.131. The method of any one of embodiments 125-130, wherein in a plurality of articles obtained, the mass percent of the first electrodepositable material at one or more locations on any one of the plurality of articles does not differ by more than 6 wt.% from the mass percent of the same electrodepositable material at one or more locations in another article of the plurality, or wherein in a plurality of articles in a batch, the mass percent of the second electrodepositable material at one or more locations on any article of the plurality does not differ by more than 6 wt.% from the mass percent of the same electrodepositable material in one or more more places in another product from the set.

132. Способ по любому из вариантов 125-131, причем каждое из первого и второго количеств времени составляет в диапазоне от примерно 2 до примерно 10 мин.132. The method of any one of embodiments 125-131, wherein the first and second amounts of time are each in the range of about 2 to about 10 minutes.

133. Способ по любому из вариантов 125-132, причем первый электрический ток составляет в диапазоне от примерно 20 до примерно 70 А или причем второй электрический ток составляет в диапазоне от примерно 40 до примерно 140 А.133. The method of any one of embodiments 125-132, wherein the first electrical current is in the range of about 20 to about 70 A, or wherein the second electrical current is in the range of about 40 to about 140 A.

134. Способ по любому из вариантов 125-133, причем напряжение, связанное с первым электрическим током, вторым электрическим током или обоими из них, составляет в диапазоне от примерно 3 до примерно 8 В.134. The method of any one of embodiments 125-133, wherein the voltage associated with the first electrical current, the second electrical current, or both is in the range of about 3 to about 8 volts.

135. Способ по любому из вариантов 125-134, причем совокупная толщина электроосажденных слоев в одном или более местах на каждом изделии во множестве независимо составляет от 6 до 14 мкм.135. The method of any one of embodiments 125-134, wherein the total thickness of the electrodeposited layers at one or more locations on each article in the plurality is independently 6 to 14 microns.

136. Способ по любому из вариантов 125-135, причем первый и второй электроосаждаемые материалы во множестве изделий содержат по меньшей мере два элемента, выбранных из группы, состоящей из Ni, Zn, Fe, Cu, Au, Ag, Pd, Sn, Mn, Co, Pb, Al, Ti, Mg, W, Rh и Cr.136. The method according to any one of options 125-135, wherein the first and second electrodepositable materials in a variety of products contain at least two elements selected from the group consisting of Ni, Zn, Fe, Cu, Au, Ag, Pd, Sn, Mn , Co, Pb, Al, Ti, Mg, W, Rh and Cr.

137. Способ по любому из вариантов 125-136, причем во множестве изделий первый идентифицируемый слой, второй идентифицируемый слой или оба из них содержат по меньшей мере два металла, выбранных из группы, состоящей из Ni и Zn, Ni и Co, Ni и Cr, и Zn и Fe.137. The method according to any one of options 125-136, and in a variety of products, the first identifiable layer, the second identifiable layer, or both of them contain at least two metals selected from the group consisting of Ni and Zn, Ni and Co, Ni and Cr , and Zn and Fe.

138. Способ по любому из вариантов 125-137, причем в одном или более местах на изделиях во множестве первый идентифицируемый слой, второй идентифицируемый слой или оба из них содержат от 13 до 17 мас.% Ni или причем в одном или более местах на изделиях во множестве первый идентифицируемый слой, второй идентифицируемый слой или оба из них содержат от 83 до 87 мас.% Zn.138. The method according to any of the options 125-137, and in one or more places on the products in the set, the first identifiable layer, the second identifiable layer, or both of them contain from 13 to 17 wt.% Ni or moreover, in one or more places on the products in the plurality, the first identifiable layer, the second identifiable layer, or both contain from 83 to 87 wt.% Zn.

139. Способ по любому из вариантов 125-138, причем одно или более мест на изделиях во множестве содержат коррозионностойкое наноламинатное покрытие, которое обеспечивает по меньшей мере 1000 ч до появления первой красной ржавчины при проведении испытания в соляном тумане по стандарту ASTM-B117-11.139. The method of any one of embodiments 125-138, wherein one or more locations on the articles in the plurality comprise a corrosion resistant nanolaminate coating that provides at least 1000 hours before first red rust appears when tested in salt spray according to ASTM-B117-11 .

- 42 041389- 42 041389

140. Способ по любому из вариантов 125-139, причем любое изделие во множестве имеет общую толщину наноламинатного покрытия в первом месте на изделии, которая составляет в пределах толщины мкм от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на другом изделии во множестве.140. The method of any one of embodiments 125-139, wherein any article in the plurality has a total nanolaminate coating thickness at a first location on the article that is within µm of the average nanolaminate coating thickness at the same location on another article in the plurality.

141. Способ по любому из вариантов 125-140, причем любое изделие во множестве имеет общую толщину наноламинатного покрытия во втором месте на изделии, которая составляет в пределах толщины 6 мкм от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на другом изделии во множестве.141. The method of any one of embodiments 125-140, wherein any article in the plurality has an overall nanolaminate coating thickness at a second location on the article that is within 6 µm of the average nanolaminate coating thickness at the same location on another article in the plurality.

142. Способ по любому из вариантов 125-141, причем множество изделий включает большинство изделий, имеющих одинаковую форму, и при этом большинство составляет по меньшей мере 70% общего числа изделий.142. The method of any one of embodiments 125-141, wherein the plurality of articles includes a majority of articles having the same shape, with the majority accounting for at least 70% of the total number of articles.

143. Способ по любому из вариантов 125-142, причем одно или более мест включает безрезьбовую поверхность.143. The method of any one of embodiments 125-142, wherein one or more locations includes a threadless surface.

144. Способ по любому из вариантов 125-143, причем множество изделий включает шпильки, и причем контейнерное устройство представляет собой устройство металлизации в качающейся емкости.144. The method of any one of embodiments 125-143, wherein the plurality of articles include studs, and wherein the container device is a plating device in an oscillating vessel.

145. Способ по любому из вариантов 125-144, причем множество изделий включает шпильки весом по меньшей мере 0,25 кг.145. The method of any one of embodiments 125-144, wherein the plurality of articles comprise studs weighing at least 0.25 kg.

146. Способ по любому из вариантов 125-145, причем по меньшей мере два катодных контакта создают по меньшей мере практически непрерывный контакт с частью партии заготовок.146. The method of any one of embodiments 125-145, wherein the at least two cathode contacts make at least substantially continuous contact with a portion of the batch of preforms.

147. Способ получения множества изделий формированием наноламинатного покрытия на множестве заготовок, включающий приведение по меньшей мере части множества заготовок в контакт с ванной электроосаждения в контакте с внутренним объемом барабана, причем ванна электроосаждения содержит по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые материалы, при этом заготовки, каждая независимо, имеют самый длинный размер, и барабан имеет длину и радиус;147. A method for producing a plurality of products by forming a nanolaminate coating on a plurality of blanks, including bringing at least a portion of the plurality of blanks into contact with an electrodeposition bath in contact with the internal volume of the drum, the electrodeposition bath containing at least first and second electrodepositable materials, while the blanks, each independently, have the longest dimension, and the drum has a length and a radius;

вращение барабана;drum rotation;

электроосаждение первого идентифицируемого слоя по меньшей мере на часть множества заготовок подведением первого электрического тока в течение первого количества времени по меньшей мере через два катода с расположенными внутри внутреннего объема барабана концами, отделенными друг от друга расстоянием, и причем первый идентифицируемый слой содержит упомянутые по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые материалы; и электроосаждение второго идентифицируемого слоя на часть множества заготовок подведением второго электрического тока в течение второго количества времени через упомянутые по меньшей мере два катода, причем второй идентифицируемый слой содержит по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые материалы, при этом по меньшей мере одно из состава, размера зерен, структуры или толщины, или их сочетаний, второго идентифицируемого слоя отличается от таковых у первого идентифицируемого слоя.electrodeposition of the first identifiable layer on at least a part of the plurality of workpieces by supplying the first electric current for the first amount of time through at least two cathodes with ends located inside the internal volume of the drum, separated from each other by a distance, and the first identifiable layer contains at least the mentioned first and second electrodepositable materials; and electrodeposition of the second identifiable layer on a part of the plurality of blanks by applying a second electric current for a second amount of time through said at least two cathodes, wherein the second identifiable layer contains at least the first and second electrodepositable materials, wherein at least one of the composition, size grains, structure or thickness, or combinations thereof, of the second identifiable layer is different from those of the first identifiable layer.

148. Способ по варианту 147, дополнительно включающий электроосаждение дополнительного идентифицируемого слоя на часть множества заготовок подведением дополнительного электрического тока через упомянутые по меньшей мере два катода, причем дополнительный слой содержит по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые материалы, при этом по меньшей мере одно из состава, размера зерен, структуры и толщины, или их сочетаний, дополнительного слоя отличается от таковых у соседнего слоя.148. The method according to option 147, further comprising electrodeposition of an additional identifiable layer on a part of a plurality of blanks by supplying additional electric current through said at least two cathodes, and the additional layer contains at least first and second electrodepositable materials, while at least one of the composition , grain size, structure and thickness, or combinations thereof, the additional layer differs from those of the adjacent layer.

149. Способ по вариантам 147 или 148, причем первый электрический ток представляет собой первый варьирующий во времени волновой сигнал или причем второй электрический ток представляет собой второй варьирующийся во времени волновой сигнал.149. The method of embodiments 147 or 148, wherein the first electrical current is a first time varying waveform or the second electrical current is a second time varying waveform.

150. Способ по любому из вариантов 147-149, причем первый идентифицируемый слой имеет толщину в одном или более местах на заготовке, составляющую в диапазоне от примерно 150 до примерно 20000 нм; или причем второй идентифицируемый слой имеет толщину в одном или более местах на заготовке, составляющую в диапазоне от примерно 150 до примерно 20000 нм.150. The method according to any one of the options 147-149, and the first identifiable layer has a thickness in one or more places on the workpiece, which is in the range from about 150 to about 20,000 nm; or wherein the second identifiable layer has a thickness at one or more locations on the preform ranging from about 150 nm to about 20,000 nm.

151. Способ по любому из вариантов 147-150, причем отношение самого длинного размера множества заготовок к радиусу барабана составляет менее 1,3.151. The method of any one of embodiments 147-150, wherein the ratio of the longest dimension of the plurality of preforms to the drum radius is less than 1.3.

152. Способ по любому из вариантов 147-151, причем отношение набивочного объема множества загруженных в барабан заготовок к внутреннему объему барабана составляет менее 70%.152. The method of any one of embodiments 147-151, wherein the ratio of the stuffing volume of the plurality of blanks loaded into the drum to the internal volume of the drum is less than 70%.

153. Способ по любому из вариантов 147-152, причем отношение объема множества загруженных в барабан заготовок к объему барабана составляет в диапазоне от примерно 10 до примерно 40%.153. The method of any one of embodiments 147-152, wherein the ratio of the volume of the plurality of preforms loaded into the drum to the volume of the drum is in the range of about 10% to about 40%.

154. Способ по любому из вариантов 147-153, причем во множестве изделий массовый процент первого электроосаждаемого материала в одном или более местах в любом изделии из множества не отличается более чем на 6 мас.% от массового процента такого же электроосаждаемого материала в одном или более местах в другом изделии из множества или причем во множестве изделий массовый процент второго электроосаждаемого материала в одном или более местах в любом изделии из множества не отличается более чем на 6 мас.% от массового процента такого же электроосаждаемого материала в одном154. The method according to any one of options 147-153, and in a plurality of products, the mass percentage of the first electrodepositable material in one or more places in any product from the plurality does not differ by more than 6 wt.% from the mass percent of the same electrodepositable material in one or more locations in another article of the plurality, or wherein, in the plurality of articles, the mass percent of the second electrodepositable material at one or more locations in any article of the plurality does not differ by more than 6% by weight from the mass percent of the same electrodepositable material in one

- 43 041389 или более местах в другом изделии из множества.- 43 041389 or more places in another product from the set.

155. Способ по любому из вариантов 147-154, причем барабан вращают во время подведения первого и второго токов со скоростью 4-10 об/мин.155. The method of any one of embodiments 147-154, wherein the drum is rotated during the application of the first and second currents at a speed of 4-10 rpm.

156. Способ по любому из вариантов 147-155, причем каждое из первого и второго количеств времени составляет в диапазоне от примерно 2 до примерно 10 мин.156. The method of any one of embodiments 147-155, wherein the first and second amounts of time are each in the range of about 2 to about 10 minutes.

157. Способ по любому из вариантов 147-156, причем первый электрический ток составляет в диапазоне от примерно 20 до примерно 70 А.157. The method of any one of embodiments 147-156, wherein the first electrical current is in the range of about 20 to about 70 A.

158. Способ по любому из вариантов 147-157, причем второй электрический ток составляет в диапазоне от примерно 40 до примерно 140 А.158. The method of any one of embodiments 147-157, wherein the second electric current is in the range of about 40 to about 140 A.

159. Способ по любому из вариантов 147-158, причем напряжение, связанное с первым электрическим током, вторым электрическим током или обоими из них, составляет в диапазоне от примерно 3 до примерно 8 В.159. The method of any one of embodiments 147-158, wherein the voltage associated with the first electrical current, the second electrical current, or both is in the range of about 3 to about 8 volts.

160. Способ по любому из вариантов 147-159, причем совокупная толщина в нанометрах электроосажденных слоев в одном или более местах на каждой заготовке во множестве составляет в диапазоне от примерно 6 до примерно 14 мкм.160. The method of any one of embodiments 147-159, wherein the total nanometer thickness of the electrodeposited layers at one or more locations on each preform in the plurality is in the range of about 6 microns to about 14 microns.

161. Способ по любому из вариантов 147-160, причем первый и второй электроосаждаемые материалы содержат по меньшей мере два элемента, выбранных из группы, состоящей из Ni, Zn, Fe, Cu, Au, Ag, Pd, Sn, Mn, Co, Pb, Al, Ti, Mg, W, Rh и Cr.161. The method according to any one of options 147-160, wherein the first and second electrodepositable materials contain at least two elements selected from the group consisting of Ni, Zn, Fe, Cu, Au, Ag, Pd, Sn, Mn, Co, Pb, Al, Ti, Mg, W, Rh and Cr.

162. Способ по любому из вариантов 147-161, причем первый идентифицируемый слой, второй идентифицируемый слой или оба из них содержат по меньшей мере два металла, выбранных из группы, состоящей из Ni и Zn, Ni и Co, Ni и Cr, и Zn и Fe.162. The method according to any one of options 147-161, and the first identifiable layer, the second identifiable layer, or both of them contain at least two metals selected from the group consisting of Ni and Zn, Ni and Co, Ni and Cr, and Zn and Fe.

163. Способ по любому из вариантов 147-162, причем в одном или более местах на изделиях во множестве первый идентифицируемый слой, второй идентифицируемый слой или оба из них содержат от примерно 13 до примерно 17 мас.% Ni или причем в одном или более местах на изделиях во множестве первый идентифицируемый слой, второй идентифицируемый слой или оба из них содержат от примерно 83 до примерно 87 мас.% Zn.163. The method according to any one of the options 147-162, and in one or more places on the products in the set, the first identifiable layer, the second identifiable layer, or both of them contain from about 13 to about 17 wt.% Ni, or moreover, in one or more places on articles in the plurality, the first identifiable layer, the second identifiable layer, or both contain from about 83 to about 87 wt.% Zn.

164. Способ по любому из вариантов 147-163, причем одно или более мест на изделиях во множестве содержат коррозионностойкое наноламинатное покрытие, которое обеспечивает по меньшей мере 1000 ч до появления первой красной ржавчины при проведении испытания в соляном тумане по стандарту ASTM-B117-11.164. The method of any one of embodiments 147-163, wherein one or more locations on the articles in the plurality comprise a corrosion resistant nanolaminate coating that provides at least 1000 hours before first red rust appears when tested in a salt spray according to ASTM-B117-11 .

165. Способ по любому из вариантов 147-164, причем любое изделие во множестве имеет общую толщину наноламинатного покрытия в первом месте на изделии, которая находится в пределах толщины 6 мкм от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других изделиях во множестве; или причем любое изделие во множестве имеет общую толщину наноламинатного покрытия во втором месте на изделии, которая находится в пределах толщины 6 мкм от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других изделиях во множестве.165. The method of any one of embodiments 147-164, wherein any article in the plurality has a total nanolaminate coating thickness at a first location on the article that is within 6 µm of an average nanolaminate coating thickness at the same location on other articles in the plurality; or wherein any article in the plurality has an overall nanolaminate coating thickness at a second location on the article that is within 6 μm of the average nanolaminate coating thickness at the same location on the other articles in the plurality.

166. Способ по любому из вариантов 147-165, причем множество изделий включают большинство изделий, имеющих одинаковую форму, и причем большинство составляет по меньшей мере 70% общего числа изделий во множестве.166. The method of any one of embodiments 147-165, wherein the plurality of articles comprise a majority of articles having the same shape, and the majority being at least 70% of the total number of articles in the plurality.

167. Способ по любому из вариантов 150-166, причем одно или более мест включает безрезьбовую поверхность.167. The method of any one of embodiments 150-166 wherein one or more locations includes a threadless surface.

168. Металлизированное изделие, выполненное способом по любому из вариантов 125-167.168. Metallized product, made by the method according to any of the options 125-167.

169. Изделие с наноламинатным покрытием, содержащим первый идентифицируемый слой, имеющий толщину в диапазоне от примерно 150 до примерно 20000 нм, в одном или более местах на изделии, причем первый идентифицируемый слой содержит по меньшей мере первый и второй компоненты, причем первый идентифицируемый слой имеет первый состав, первый размер зерен и первую зеренную структуру;169. A product with a nanolaminate coating containing a first identifiable layer having a thickness in the range from about 150 to about 20,000 nm, in one or more places on the product, and the first identifiable layer contains at least the first and second components, and the first identifiable layer has a first composition, a first grain size, and a first grain structure;

второй идентифицируемый слой, имеющий толщину в диапазоне от примерно 150 до примерно 20000 нм, в одном или более местах на изделии, причем второй идентифицируемый слой содержит первый и второй компоненты, причем второй идентифицируемый слой имеет второй состав, второй размер зерен и вторую зеренную структуру, при этом по меньшей мере одно из второго состава, второго размера зерен и второй зеренной структуры является иным, нежели первый состав, первый размер зерен и первая зеренная структура; и одну или более неоднородностей, характеризуемых направленной внутрь деформацией первого и второго идентифицируемых слоев в сторону поверхности подложки.a second identifiable layer having a thickness in the range of about 150 to about 20,000 nm at one or more locations on the article, the second identifiable layer having first and second components, the second identifiable layer having a second composition, a second grain size, and a second grain structure, wherein at least one of the second composition, the second grain size and the second grain structure is different than the first composition, the first grain size and the first grain structure; and one or more inhomogeneities characterized by an inwardly directed deformation of the first and second identifiable layers towards the surface of the substrate.

170. Изделие по варианту 169, дополнительно включающее дополнительный идентифицируемый слой, имеющий толщину в диапазоне от примерно 150 до примерно 20000 нм, в одном или более местах на изделии, причем дополнительный идентифицируемый слой содержит по меньшей мере один из первого и второго компонентов, и причем дополнительный идентифицируемый слой имеет по меньшей мере один признак, выбранный из группы, состоящей из состава, размера зерен и зеренной структуры (например, микроструктуры или морфологии), отличающийся по меньшей мере от одного из признаков непосредственно предшествующего слоя.170. The product according to option 169, further comprising an additional identifiable layer having a thickness in the range from about 150 to about 20,000 nm, in one or more places on the product, and the additional identifiable layer contains at least one of the first and second components, and moreover the additional identifiable layer has at least one feature selected from the group consisting of composition, grain size, and grain structure (eg, microstructure or morphology) that differs from at least one of the features of the immediately preceding layer.

- 44 041389- 44 041389

171. Изделие по вариантам 169 или 170, причем первый идентифицируемый слой имеет толщину в диапазоне от примерно 225 до примерно 500 нм в одном или более местах на изделии.171. The product according to options 169 or 170, and the first identifiable layer has a thickness in the range from about 225 to about 500 nm in one or more places on the product.

172. Изделие по любому из вариантов 169-171, причем второй идентифицируемый слой имеет толщину в диапазоне от примерно 400 до примерно 1000 нм в одном или более местах на изделии.172. An article of any one of embodiments 169-171, wherein the second identifiable layer has a thickness in the range of about 400 nm to about 1000 nm at one or more locations on the article.

173. Изделие по любому из вариантов 169-172, причем изделие включает по меньшей мере 6 слоев в одном или более местах на изделии.173. The article of any one of embodiments 169-172, wherein the article includes at least 6 layers at one or more locations on the article.

174. Изделие по любому из вариантов 169-173, причем совокупная толщина слоев составляет от 6 до 14 мкм в одном или более местах на изделии.174. The article of any one of embodiments 169-173, wherein the combined thickness of the layers is 6 to 14 microns at one or more locations on the article.

175. Изделие по любому из вариантов 169-174, причем первый и второй компоненты содержат Ni, Zn, Fe, Cu, Au, Ag, Pd, Sn, Mn, Co, Pb, Al, Ti, Mg, W, Rh или Cr.175. The product according to any one of options 169-174, and the first and second components contain Ni, Zn, Fe, Cu, Au, Ag, Pd, Sn, Mn, Co, Pb, Al, Ti, Mg, W, Rh or Cr .

176. Изделие по любому из вариантов 169-175, причем первый идентифицируемый слой, второй идентифицируемый слой или оба из них содержат Ni и Zn, Ni и Co, Ni и Cr или Zn и Fe.176. The article of any one of embodiments 169-175, wherein the first identifiable layer, the second identifiable layer, or both contain Ni and Zn, Ni and Co, Ni and Cr, or Zn and Fe.

177. Изделие по любому из вариантов 169-176, причем первый идентифицируемый слой, второй идентифицируемый слой или оба из них содержат от примерно 13 до примерно 17 мас.% Ni в одном или более местах на изделии или причем первый идентифицируемый слой, второй идентифицируемый слой или оба из них содержат от примерно 83 до примерно 87 мас.% Zn в одном или более местах на изделии.177. The article according to any one of options 169-176, wherein the first identifiable layer, the second identifiable layer, or both of them contain from about 13 to about 17 wt.% Ni in one or more places on the product, or wherein the first identifiable layer, the second identifiable layer or both of them contain from about 83 to about 87 wt.% Zn in one or more places on the product.

178. Изделие по любому из вариантов 169-178, причем в одном или более мест на изделии наноламинатное покрытие противостоит коррозии и обеспечивает по меньшей мере 1000 ч до появления первой красной ржавчины при проведении испытания в соляном тумане по стандарту ASTM-B117-11.178. The article of any one of embodiments 169-178, wherein at one or more locations on the article the nanolaminate coating resists corrosion and provides at least 1000 hours before first red rust when tested in salt spray according to ASTM-B117-11.

179. Изделие по любому из вариантов 169-177, причем одно или более мест включают безрезьбовую поверхность.179. The product according to any one of options 169-177, and one or more places include a threadless surface.

180. Изделие по любому из вариантов 169-179, причем одно или более мест включают резьбовую поверхность.180. The article of any one of 169-179, wherein one or more locations include a threaded surface.

181. Изделие по любому из вариантов 169-180, причем первый и второй компоненты являются электроосажденными.181. The article of any one of embodiments 169-180, wherein the first and second components are electrodeposited.

182. Множество изделий по любому из вариантов 169-181, причем массовый процент первого электроосажденного компонента в покрытии на любом изделии во множестве не отличается более чем на 6 мас.% от массового процента такого же компонента в покрытии на другом изделии в этом множестве; или причем массовый процент второго электроосажденного компонента в покрытии на любом изделии во множестве не отличается более чем на 6 мас.% от массового процента такого же компонента в покрытии на другом изделии в этом множестве.182. A plurality of articles according to any one of embodiments 169-181, wherein the weight percentage of the first electrodeposited component in the coating on any article in the plurality does not differ by more than 6% by weight from the weight percent of the same component in the coating on another article in the plurality; or wherein the weight percent of the second electrodeposited component in the coating on any article in the plurality does not differ by more than 6% by weight from the weight percent of the same component in the coating on another article in the plurality.

183. Множество изделий по любому из вариантов 169-182, причем любое изделие во множестве имеет общую толщину наноламинатного покрытия в первом месте на изделии, которая находится в пределах толщины 6 мкм от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других изделиях в этом множестве.183. A plurality of articles as in any one of embodiments 169-182, wherein any article in the plurality has an overall nanolaminate coating thickness at the first location on the article that is within 6 μm of the average nanolaminate coating thickness at the same location on the other articles in that plurality. .

184. Множество изделий по любому из вариантов 169-183, причем любое изделие во множестве имеет общую толщину наноламинатного покрытия во втором месте на изделии, которая находится в пределах толщины 6 мкм от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других изделиях в этом множестве.184. A plurality of articles as in any one of embodiments 169-183, wherein any article in the plurality has an overall nanolaminate coating thickness at a second location on the article that is within 6 μm of the average nanolaminate coating thickness at the same location on the other articles in that plurality. .

185. Множество изделий по любому из вариантов 169-184, причем одно или более мест включают безрезьбовую поверхность.185. A plurality of articles as in any one of embodiments 169-184, wherein one or more locations include a non-threaded surface.

186. Множество изделий по варианту 184, причем первое или второе места включают безрезьбовую поверхность.186. A plurality of products according to option 184, with the first or second places including a threadless surface.

Приведенные выше описания примерных вариантов осуществления способов формирования наноламинатных покрытий являются лишь иллюстративными, а значит, раскрытое здесь изобретение не предполагается ограниченным описанными выше конкретными вариантами осуществления. Модификации и вариации, которые являются очевидными специалистам в данной области техники по прочтении приведенного выше описания, предполагаются охваченными этим раскрытием изобретения. Более того, специалисты в данной области техники поймут или будут в состоянии выяснить с использованием не более чем рутинных экспериментов многие эквиваленты описанных здесь конкретных вариантов осуществления. Предполагается, что такие эквиваленты охватываются нижеследующей формулой изобретения.The above descriptions of exemplary embodiments of methods for forming nanolaminate coatings are illustrative only, and thus the invention disclosed herein is not intended to be limited to the specific embodiments described above. Modifications and variations that are obvious to those skilled in the art upon reading the above description are intended to be covered by this disclosure. Moreover, those skilled in the art will understand, or be able to ascertain using no more than routine experimentation, many equivalents to the specific embodiments described herein. Such equivalents are intended to be covered by the following claims.

Описанные выше разнообразные варианты осуществления могут быть скомбинированы для создания дополнительных вариантов осуществления. Все из патентов США, публикаций патентных заявок США, патентных заявок США, иностранных патентов, иностранных патентных заявок и непатентных публикаций, цитированные в этом описании и/или перечисленные в информационном листе заявки, включая заявку на патент США № 62/385,071, включены сюда по ссылке во всей их полноте. Аспекты вариантов осуществления могут быть модифицированы, если необходимо, для использования концепций из различных патентов, заявок и публикаций с обеспечением других дополнительных вариантов осуществления.The various embodiments described above may be combined to create additional embodiments. All of the U.S. Patents, U.S. Patent Application Publications, U.S. Patent Applications, Foreign Patents, Foreign Patent Applications, and Non-Patent Publications cited in this specification and/or listed in the Application Information Sheet, including U.S. Patent Application No. 62/385,071, are incorporated herein by reference. links in their entirety. Aspects of the embodiments may be modified, if necessary, to use concepts from various patents, applications, and publications while providing other additional embodiments.

Эти и другие изменения могут быть проделаны в отношении вариантов осуществления в свете приведенного выше подробного описания. В целом, использованные в нижеследующей формуле изобрете-These and other changes may be made to the embodiments in light of the above detailed description. In general, the inventions used in the following claims

Claims (23)

ния термины не должны толковаться как ограничивающие формулу изобретения до конкретных вариантов осуществления, раскрытых в описании и формуле изобретения, но должны рассматриваться как включающие все возможные варианты осуществления наряду с полным объемом эквивалентов, на которые распространяется такая формула изобретения. Соответственно, формула изобретения не ограничена приведенным раскрытием изобретения.These terms are not to be construed as limiting the claims to the specific embodiments disclosed in the description and claims, but are to be considered as including all possible embodiments along with the full scope of equivalents to which such claims fall. Accordingly, the claims are not limited to the above disclosure. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ нанесения наноламинатного покрытия гальваностегией на множество подложек, включающий загрузку упомянутого множества подложек в контейнерное устройство, причем доля загрузки упомянутого множества подложек в контейнерном устройстве составляет в диапазоне от 0,6 до 0,7 и доля длины упомянутого множества подложек в контейнерном устройстве составляет в диапазоне от 0,1 до 1,5, причем долей загрузки и долей длины управляют так, что измеренный процент дрожания составляет менее 6,25%, чтобы получить равномерное покрытие среди подложек в упомянутом множестве;1. A method for applying a nanolaminate electroplating coating on a plurality of substrates, including loading said plurality of substrates into a container device, wherein the loading fraction of said plurality of substrates in the container device is in the range from 0.6 to 0.7 and the proportion of the length of said plurality of substrates in the container device is in the range from 0.1 to 1.5, and the load share and length share are controlled so that the measured percentage of jitter is less than 6.25% in order to obtain uniform coverage among the substrates in the said set; помещение контейнерного устройства в ванну электроосаждения для приведения по меньшей мере части упомянутого множества подложек в контейнерном устройстве в контакт с электролитом в ванне электроосаждения, причем электролит содержит по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые материалы, при этом контейнерное устройство содержит по меньшей мере два катодных контакта и отверстия, позволяющие электролиту поступать в контейнерное устройство и контактировать с упомянутой по меньшей мере частью упомянутого множества подложек;placing the container device in the electrodeposition bath to bring at least a portion of said plurality of substrates in the container device into contact with the electrolyte in the electrodeposition bath, the electrolyte comprising at least first and second electrodepositable materials, the container device comprising at least two cathode contacts, and openings allowing the electrolyte to flow into the container device and contact with said at least a portion of said plurality of substrates; перемещение части упомянутого множества подложек приведением в движение контейнерного устройства в заданном режиме движения;moving a portion of said plurality of substrates by driving the container device in a predetermined mode of motion; электроосаждение первого слоя по меньшей мере на часть подложек в упомянутом множестве подведением первого электрического тока в течение первого количества времени через упомянутые по меньшей мере два катодных контакта, которые создают по меньшей мере прерывистый электрический контакт с частью упомянутого множества подложек, причем первый слой содержит по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые материалы; и электроосаждение второго слоя на часть подложек в упомянутом множестве подведением второго электрического тока в течение второго количества времени через упомянутые по меньшей мере два катодных контакта, причем второй слой содержит по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые материалы, а состав, размер зерен, структура или толщина или их сочетание второго слоя отличаются от таковых у первого слоя; и неоднократное подведение первого и второго электрических токов в течение первого количества времени и второго количества времени соответственно, пока не будет электроосаждено требуемое число чередующихся первых и вторых слоев, причем доля загрузки определяется как отношение объема упомянутого множества подложек к объему контейнерного устройства, причем доля длины определяется как отношение самого длинного размера каждой подложки из упомянутого множества подложек к радиусу контейнерного устройства, причем измененный процент дрожания определяется следующей формулой:electrodeposition of a first layer onto at least a portion of the substrates in said plurality by applying a first electrical current for a first amount of time through said at least two cathode contacts that create at least intermittent electrical contact with a portion of said plurality of substrates, the first layer comprising at least least the first and second electrodepositable materials; and electrodepositing a second layer on a portion of the substrates in said plurality by applying a second electric current for a second amount of time through said at least two cathode contacts, wherein the second layer comprises at least first and second electrodepositable materials, and the composition, grain size, structure, or thickness or their combination of the second layer is different from those of the first layer; and repeatedly applying the first and second electric currents for a first amount of time and a second amount of time, respectively, until the required number of alternating first and second layers is electrodeposited, the load share being defined as the ratio of the volume of said plurality of substrates to the volume of the container device, the length fraction being defined as the ratio of the longest size of each substrate of said plurality of substrates to the radius of the container device, with the changed jitter percentage being given by the following formula: процент дрожания = ((|подведенный сигнал тока - среднее значение измеренного сигнала тока|)/подведенный сигнал тока)х100%.jitter percentage = ((|current signal applied - average value of the measured current signal|)/current signal applied) x 100%. 2. Способ по п.1, причем контейнерное устройство представляет собой устройство металлизации в барабане, устройство металлизации в вибрационной корзине или устройство металлизации в качающейся емкости.2. Method according to claim 1, wherein the container device is a drum plating device, a vibrating basket plating device, or a rocking vessel plating device. 3. Способ по п.1 или 2, причем по меньшей мере один параметр, выбранный из группы, состоящей из первого тока, первого времени, второго тока и второго времени, определяется на основе, по меньшей мере отчасти, одного или более параметров, которые применимы к контейнерному устройству, причем применимые к контейнерному устройству параметры выбраны из группы, состоящей из доли загрузки, объемной доли загрузки, кажущейся загрузки, доли длины, набивочного объема, числа оборотов в минуту, частоты, амплитуды, скорости перемещения контейнерного устройства, дрожания, скорости перемешивания или их сочетания.3. The method according to claim 1 or 2, wherein at least one parameter selected from the group consisting of first current, first time, second current, and second time is determined based at least in part on one or more parameters that applicable to the container device, wherein the parameters applicable to the container device are selected from the group consisting of load fraction, load volume fraction, apparent load, length fraction, stuffing volume, rpm, frequency, amplitude, container device travel speed, jitter, speed mixing or combinations thereof. 4. Способ по любому из пп.1-3, причем упомянутое множество подложек включает шпильки, и причем контейнерное устройство представляет собой устройство металлизации в качающейся емкости.4. Method according to any one of claims 1 to 3, wherein said plurality of substrates comprises pins, and wherein the container device is a plating device in a rocking vessel. 5. Способ по любому из пп.1-4, причем упомянутое множество подложек включает шпильки весом по меньшей мере 0,25 кг.5. A method according to any one of claims 1 to 4, wherein said plurality of substrates comprises pins weighing at least 0.25 kg. 6. Способ по любому из пп.1-5, причем упомянутые по меньшей мере два катодных контакта создают по меньшей мере практически непрерывный контакт с частью упомянутого множества подложек.6. A method according to any one of claims 1 to 5, wherein said at least two cathodic contacts make at least substantially continuous contact with a portion of said plurality of substrates. 7. Способ по любому из пп.1-6, причем контейнерное устройство представляет собой барабан для нанесения гальванопокрытий, и при этом перемещение части упомянутого множества подложек осуществляют путем вращения барабана для нанесения гальванопокрытий.7. The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the container device is an electroplating drum, and the movement of a part of said plurality of substrates is carried out by rotating the electroplating drum. - 46 041389- 46 041389 8. Способ по любому из пп.1-7, дополнительно включающий электроосаждение дополнительного слоя на часть упомянутого множества подложек подведением дополнительного электрического тока через упомянутые по меньшей мере два катодных контакта, причем дополнительный слой содержит по меньшей мере первый и второй электроосаждаемые материалы, при этом по меньшей мере одно из состава, размера зерен, структуры и толщины дополнительного слоя отличается от таковых у соседнего слоя.8. The method according to any one of claims 1 to 7, further comprising electrodeposition of an additional layer on a part of said plurality of substrates by applying an additional electrical current through said at least two cathode contacts, wherein the additional layer comprises at least first and second electrodepositable materials, wherein at least one of the composition, grain size, structure and thickness of the additional layer is different from those of the adjacent layer. 9. Способ по п.7 или 8, причем первый электрический ток представляет собой первый варьирующийся во времени волновой сигнал или причем второй электрический ток представляет собой второй варьирующийся во времени волновой сигнал.9. The method according to claim 7 or 8, wherein the first electric current is a first time varying waveform or where the second electric current is a second time varying waveform. 10. Способ по любому из пп.7-9, причем первый слой имеет толщину в одном или более местах на подложке, составляющую в диапазоне от примерно 150 до примерно 10000 нм; или причем второй слой имеет толщину в одном или более местах на подложке, составляющую в диапазоне от примерно 150 до примерно 10000 нм.10. The method according to any one of paragraphs.7-9, and the first layer has a thickness in one or more places on the substrate, component in the range from about 150 to about 10,000 nm; or wherein the second layer has a thickness at one or more locations on the substrate ranging from about 150 nm to about 10,000 nm. 11. Способ по любому из пп.7-10, причем доля длины составляет менее 1,3.11. The method according to any one of claims 7 to 10, wherein the length fraction is less than 1.3. 12. Способ по любому из пп.1-11, причем в упомянутом множестве подложек массовый процент первого электроосаждаемого материала в одном или более местах в любой подложке из упомянутого множества не отличается более чем на 6 мас.% от массового процента такого же электроосаждаемого материала в одном или более местах в другой подложке из упомянутого множества или причем в упомянутом множестве подложек массовый процент второго электроосаждаемого материала в одном или более местах в любой подложке из упомянутого множества не отличается более чем на 6 мас.% от массового процента такого же электроосаждаемого материала в одном или более местах в другой подложке из упомянутого множества.12. A method according to any one of claims 1 to 11, wherein in said plurality of substrates, the weight percent of the first electrodepositable material at one or more locations in any one of said plurality of substrates does not differ by more than 6 wt.% from the mass percent of the same electrodepositable material in one or more locations in another substrate from said plurality, or wherein, in said plurality of substrates, the mass percent of the second electrodepositable material at one or more locations in any substrate of said plurality does not differ by more than 6 wt.% from the mass percent of the same electrodepositable material in one or more places in another substrate from the above set. 13. Способ по любому из пп.1-12, причем барабан для нанесения гальванопокрытий вращают во время подведения первого и второго токов со скоростью от 4 до 10 об/мин, причем каждое из первого и второго количеств времени составляет в диапазоне от примерно 2 до примерно 10 мин;13. The method according to any one of claims 1 to 12, wherein the plating drum is rotated during the application of the first and second currents at a speed of from 4 to 10 rpm, and each of the first and second amounts of time is in the range from about 2 to about 10 minutes; причем напряжение, связанное с первым электрическим током, вторым электрическим током или обоими из них, составляет в диапазоне от примерно 3 до примерно 8 В; или и то, и другое.moreover, the voltage associated with the first electric current, the second electric current, or both of them, is in the range from about 3 to about 8 V; or both. 14. Способ по любому из пп.1-13, причем первый электрический ток составляет в диапазоне от примерно 20 до примерно 70 А или причем второй электрический ток составляет в диапазоне от примерно 40 до примерно 140 А.14. The method of any one of claims 1-13, wherein the first electrical current is in the range of about 20 to about 70 A, or wherein the second electrical current is in the range of about 40 to about 140 A. 15. Способ по любому из пп.1-14, причем совокупная толщина первого и второго слоев в одном или более местах на каждой подложке из упомянутого множества составляет в диапазоне от примерно 6 микрометров до примерно 14 микрометров.15. The method of any one of claims 1-14, wherein the combined thickness of the first and second layers at one or more locations on each of said plurality of substrates is in the range of about 6 micrometers to about 14 micrometers. 16. Способ по любому из пп.1-15, причем первый и второй электроосаждаемые материалы независимо содержат по меньшей мере два элемента, выбранных из группы, состоящей из Ni, Zn, Fe, Cu, Au, Ag, Pd, Sn, Mn, Co, Pb, Al, Ti, Mg, W, Rh и Cr.16. The method according to any one of claims 1 to 15, wherein the first and second electrodepositable materials independently contain at least two elements selected from the group consisting of Ni, Zn, Fe, Cu, Au, Ag, Pd, Sn, Mn, Co, Pb, Al, Ti, Mg, W, Rh and Cr. 17. Способ по любому из пп.1-16, причем первый слой, второй слой или оба из них, независимо, содержат по меньшей мере два металла, выбранных из группы, состоящей из Ni и Zn, Ni и Co, Ni и Cr и Zn и Fe.17. The method according to any one of claims 1 to 16, wherein the first layer, the second layer, or both of them independently contain at least two metals selected from the group consisting of Ni and Zn, Ni and Co, Ni and Cr, and Zn and Fe. 18. Способ по любому из пп.1-17, причем в одном или более местах на подложках из упомянутого множества первый слой, второй слой или оба из них, независимо, содержат от примерно 13 до примерно 17 мас.% Ni или причем в одном или более местах на подложках из упомянутого множества первый слой, второй слой или оба из них, независимо, содержат от примерно 83 до примерно 87 мас.% Zn.18. The method according to any one of claims 1 to 17, wherein at one or more locations on the substrates of said plurality, the first layer, the second layer, or both of them independently contain from about 13 to about 17 wt.% Ni, or moreover, in one or more places on the substrates of the above set of the first layer, the second layer or both of them, independently, contain from about 83 to about 87 wt.% Zn. 19. Способ по любому из пп.1-18, причем одно или более мест на подложках из упомянутого множества содержат коррозионностойкое наноламинатное покрытие, которое обеспечивает по меньшей мере 1000 ч до появления первой красной ржавчины при проведении испытания в соляном тумане по стандарту ASTM-B117-11.19. A method according to any one of claims 1 to 18, wherein one or more locations on said plurality of substrates comprise a corrosion resistant nanolaminate coating that provides at least 1000 hours before first red rust when tested in salt spray according to ASTM-B117 -eleven. 20. Способ по любому из пп.1-19, причем любая подложка из упомянутого множества имеет общую толщину наноламинатного покрытия в первом месте на подложке, которая находится в пределах толщины 6 мкм от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других подложках из упомянутого множества; или причем любая подложка из упомянутого множества имеет общую толщину наноламинатного покрытия во втором месте на подложке, которая находится в пределах толщины 6 мкм от средней толщины наноламинатного покрытия в таком же месте на других подложках из упомянутого множества.20. A method according to any one of claims 1 to 19, wherein any substrate of said plurality has a total nanolaminate coating thickness at the first location on the substrate that is within 6 µm of the average nanolaminate coating thickness at the same location on the other substrates of said sets; or wherein any substrate of said plurality has an overall nanolaminate coating thickness at a second location on the substrate that is within 6 µm of the average nanolaminate coating thickness at the same location on other substrates of said plurality. 21. Способ по любому из пп.1-20, причем упомянутое множество подложек составляет большинство подложек, имеющих одинаковую форму, и причем большинство составляют по меньшей мере 70% общего числа подложек в упомянутом множестве.21. A method according to any one of claims 1 to 20, wherein said plurality of substrates constitute a majority of substrates having the same shape, and wherein the majority constitute at least 70% of the total number of substrates in said plurality. 22. Способ по любому из пп.10, 12, 15, 18 или 19, причем одно или более мест включают безрезьбовую поверхность.22. A method according to any one of claims 10, 12, 15, 18, or 19, wherein one or more locations comprise a non-threaded surface. 23. Подложка с покрытием, содержащая наноламинатное покрытие на поверхности подложки, вы-23. A coated substrate containing a nanolaminate coating on the surface of the substrate --
EA201990655 2016-09-08 2017-09-07 METHODS FOR PRODUCING MULTILAYER COATINGS ON WORKPIECES AND THE PRODUCTS MADE BY THEM EA041389B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/385,071 2016-09-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA041389B1 true EA041389B1 (en) 2022-10-19

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11365488B2 (en) Processes for providing laminated coatings on workpieces, and articles made therefrom
US11242613B2 (en) Electrodeposited, nanolaminate coatings and claddings for corrosion protection
JP6196285B2 (en) Materials and processes of electrochemical deposition of nano-laminated brass alloys
AU2002321112B2 (en) Process for electroplating metallic and metall matrix composite foils, coatings and microcomponents
CA2730252C (en) Low stress property modulated materials and methods of their preparation
US20200115998A1 (en) Lift plungers with electrodeposited coatings, and systems and methods for producing the same
US20170191179A1 (en) Nickel-Chromium Nanolaminate Coating or Cladding Having High Hardness
KR20140117669A (en) Coated articles and methods
CN87100668A (en) The plating of moving metal
EA041389B1 (en) METHODS FOR PRODUCING MULTILAYER COATINGS ON WORKPIECES AND THE PRODUCTS MADE BY THEM
Yoosefan et al. Microstructure and Corrosion Properties of Electrodeposited CoCrFeMnNi High Entropy Alloy Coatings
Rao et al. Nanofabricated multilayer coatings of Zn-Ni alloy for better corrosion protection
Bostani et al. Synthesis and characterization of functionally graded nickel‐nickel coated ZrO2 composite coating: Synthese und Charakterisierung einer funktional gradierten Nickel‐nickelbeschichteten‐ZrO2‐Kompositbeschichtung
RU2701607C1 (en) MULTILAYER CORROSION-RESISTANT COATING BASED ON BINARY ALLOY OF REFRACTORY METAL Ni-W
Logapriya Optimisation of electroplating parameters and surface defect analysis/Logapriya Logamaintan
Logamaintan Optimisation of Electroplating Parameters and Surface Defect Analysis
Kumar et al. An Investigation on the Mechanical Properties of Ni-Nano-Mg Composite Coatings on ASTM A284 Grade-A by Pulsed Electro-Deposition using Taguchi Method
Constantinescu et al. A comparative study of the properties of Zinc-SiO2 and Zinc-Al2O3 composite layers
EA041805B1 (en) METHOD FOR FORMING MULTILAYER COATING OR SHELL ON SURFACE OF ELECTRICALLY CONDUCTIVE SUBSTRATE OR MATRIX BY ELECTRODEPOSITION
Lakra Synthesis and characterization of Pulsed-Electrodeposited Cr and Cr-ZrO2 Coating
BG111955A (en) Nickel coating modified with nano-diamond particles and a method for its production