Ni-P/nano-Al_2O_3复合镀层的制备及性能

以汽车模具配件—导柱常用的20Cr钢为基材,在其表面制备Ni-P/nano-Al_2O_3复合镀层及普通Ni-P镀层。对Ni-P/nano-Al_2O_3复合镀层的微观形貌、晶相结构、显微硬度和摩擦磨损性能进行了测试与分析,并与Ni-P镀层和基材进行了对比。结果表明,Ni-P/nano-Al_2O_3复合镀层的晶粒细小,结构更加致密,显微硬度平均值可达到436.4 HV,高于Ni-P镀层的357.3 HV和基材的190HV;与Ni-P镀层相比,Ni-P/nano-Al_2O_3复合镀层能更有效地改善基材的摩擦磨损性能。NanoAl_2O_3颗粒复合量对Ni-P/nano-Al_2O_3复合镀层的显微硬度和摩擦磨损质量损失率有一定影响,增加颗粒复合量可以提高复合镀层的显微硬度,改善其摩擦磨损性能。     

超声波功率对Cu-SiO_2复合镀层形貌与性能的影响

采用超声波辅助电沉积工艺制备Cu-SiO_2复合镀层,借助扫描电镜、粗糙度仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机,研究超声波功率对复合镀层形貌、显微硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明,较低功率(0~160 W)超声波起不到改善和提高复合镀层形貌与性能的效果,较高功率(240~400 W)超声波能够明显改善复合镀层的形貌平整性和致密性,并且提高性能;超声波功率过高,反而使复合镀层形貌变差,性能下降。超声波功率为400 W时,复合镀层呈颗粒状形貌,表面粗糙度仅为0.42μm,显微硬度达到166.8 HV,磨损质量损失率为1.07 mg/min,表现出良好的摩擦磨损性能。     

活塞表面Ni-P-SiC复合镀层的电沉积及性能表征

从替代电镀铬的绿色表面处理技术出发,通过复合电沉积技术在活塞表面制备Ni-P-SiC复合镀层.电沉积前,对纳米SiC颗粒进行酸洗改性.利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和显微硬度计研究了阴极电流密度对复合镀层性能的影响,采用往复式摩擦磨损试验测试其耐磨性,并用三维轮廓仪对其磨损率进行表征.结果表明:碳化硅颗粒经过酸洗改性后,其分散性得到了改善,团聚现象明显减少;当阴极电流密度为7 A/dm2时,Ni-P-SiC复合镀层的显微硬度高达599.02 HV,摩擦因数和磨损率均比基体降低38％左右.     

电刷镀镍／镍包纳米Al2O3颗粒复合镀层微动磨损性能研究

应用电刷镀技术制备了含有镍包钠米Al2O3颗粒的镍基复合镀层，与快速镍镀层对比考察了该复合镀层高温硬度的变化，同时还从微动磨损角度考察了该复合镀层耐磨性和摩擦因数的变化。结果表明：与快速镍镀层相比，镍／镍包纳米Al2O3复合镀层具有更高的高温硬度和更好的抗微动磨损性能；复合镀层在400℃左右表现出较明显的强化趋势，具有较好的综合性能；纳米Al2O3颗粒使复合镀层的结构致密和细化，在磨损过程中起到了一定的减轻粘着和降低摩擦的作用；复合镀层的微动磨损机理主为要粘着磨损。     

SiC强化镍基纳米复合电刷镀层的干摩擦磨损特性

采用电刷镀技术制备了快速镍和,n-SiC/Ni、n-SiC/Ni-W复合镀层,研究了镀层的干摩擦磨损特性,测定了镀层的显微硬度,采用扫描电子显微镜(SEM)观察分析了镀层磨痕形貌.结果表明:纳米粒子的加入可以显著地提高镀层的耐磨性.纳米复合镀层的磨损机制以磨粒磨损为主,而纯镍镀层以粘着磨损和磨粒磨损为主.     

化学镀镍–磷–二硫化钼复合镀层及其磨损行为的研究

在45钢基体上化学镀制备得到Ni–P–Mo S2复合镀层,研究了镀液Mo S2添加量(镀层Mo S2含量)对镀层磨损行为的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段表征了镀层的形貌、微观结构和磨损特征,探讨了不同镀层的磨损机制。400°C热处理使镀层金属由非晶态转变为晶态,显微硬度提高,但Mo S2的物相不变。Ni–P镀层的显微硬度(热处理后为1 040 HV)较高,在摩擦过程中能形成对磨损面起保护作用的摩擦层,故Ni–P镀层具有良好的耐磨性,其磨损机制为粘着磨损和转移。镀液添加1 g/L Mo S2时,所得Ni–P–Mo S2复合镀层具有更优异的耐磨性,这是其高显微硬度(热处理后为735 HV)和Mo S2润滑效应的共同作用,以轻微磨粒磨损和转移为主要磨损机制;镀液添加过量(2 g/L)Mo S2时,复合镀层的显微硬度(热处理后为533 HV)较低,摩擦过程中表面不能形成摩擦层,其耐磨性极差,磨损机制为严重的粘着磨损和磨粒磨损。     

电刷镀镍–钨–二硫化钼复合镀层的组织和耐摩擦磨损性能

采用复合电刷镀工艺在2Cr13不锈钢基材上制备了Ni–W–纳米MoS_2复合镀层。采用扫描电镜、显微硬度计和摩擦磨损试验机对镀层微观形貌、显微硬度和耐摩擦磨损性能进行分析。结果表明:与Ni–W合金镀层相比,Ni–W–纳米MoS_2复合镀层的表面更加平整、致密,显微硬度较低,耐摩擦磨损性能较优。随镀液中Mo S2纳米颗粒质量浓度的增大,复合镀层的摩擦因数小幅下降,磨损量先降后升。当镀液含20 g/L MoS_2时,所得Ni–W–纳米MoS_2复合镀层的综合性能最优。     

周期换向脉冲电沉积纳米Al2O3-Ni复合镀层的摩擦磨损性能

直流、周期换向脉冲纳米复合镀层在WM-2005-1型摩擦磨损试验机上,考察其摩擦磨损性能.采用扫描电镜观察镀层及磨损表面形貌,分析磨损机理.结果表明,周期换向脉冲复合镀层的形貌、耐磨性能优于直流复合镀层;载荷和转速对两种复合镀层的摩擦磨损性能有很大影响.     

Ni-SiC纳米复合镀层的制备及表征

介绍了Ni-SiC纳米复合镀层的制备流程和其中各环节的技术要点,并借助扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机对所制备的纳米复合镀层的微观结构、显微硬度和耐磨性进行表征。结果表明:采用优选的镀液配方和工艺参数组合,制备出结构紧致、性能优良的Ni-SiC纳米复合镀层。与Ni-SiC微米复合镀层相比,纳米复合镀层的相结构有所不同,出现(311)和(222)两个新晶面且在(111)和(200)晶面均呈现出择优取向,同时显微硬度和耐磨性也明显提高。     

Ni-P-纳米Al2O3复合镀层耐磨性能研究

本文通过在Ni-P合金化学镀液中加入纳米α-Al2O3颗粒,获得Ni–P–纳米Al2O3复合镀层。采用SEM对Ni–P–Al2O3复合镀层的表面形貌进行分析;采用EDX对复合镀层中的元素进行分析;用显微硬度计测量了不同Al2O3质量分数下镀层的硬度值;通过MM-W1立式万能摩擦磨损试验机对复合镀层的磨损性能进行了评价,并分析了复合镀层的磨损机理。结果表明:纳米Al2O3的加入可以增加镀层的硬度,并能有效地降低摩擦副之间的犁沟效应及摩擦表面发生粘着的面积,从而减少镀层的磨损。     

配副材料对镍-磷-碳化硅化学复合镀层摩擦磨损性能的影响

利用化学复合镀技术制备了Ni-P-SiC复合镀层,研究了镀层的表面形貌、组织、显微硬度等性能,并对比研究了不同配副材料对Ni-P-SiC复合镀层和Ni-P镀层摩擦磨损性能的影响。结果表明,Ni-P-SiC复合镀层的显微硬度较Ni-P镀层有所提高;与GCr15钢球对磨时,Ni-P-SiC复合镀层发生严重的塑性变形和粘着磨损,但磨损率比Ni-P镀层稍有降低;与Si3N4陶瓷球对磨时,两者的磨损率相当,且均比与GCr15球对磨时小1个数量级,其主要磨损机理为磨粒磨损。配副材料的磨损率变化规律与镀层一致。在一定条件下,陶瓷材料与Ni-P镀层或Ni-P-SiC复合镀层是较匹配的摩擦副。     

含WC纳米微粒的镍基复合镀层的滑动磨损机理研究

本文通过对含WC纳米微粒的镍基复合镀层在干摩擦滑动磨损条件下，磨损失重、施加载荷、滑动距离、镀层种类之间的正交实验及对磨损表面的显微分析及形貌观察，发现在不同的磨损条件下，复合镀层的磨损表面的显微形貌有很大的不同。实践证明，在不同的干摩擦磨损条件下，可能发生粘着磨损，也可能发生犁削磨损，或两者同时发生。     

化学镀制备高耐蚀耐磨Ni-P-SiC复合镀层

研究了Ni-P-SiC复合镀层的制备工艺和性能以及SiC含量对镀层性能的影响。采用Taber试验机对Ni-P-SiC复合镀层的磨损性能进行了测试,并用VHX-100型三维视频显微镜对磨损形貌进行了观察,分析了复合镀层的磨损机理。结果表明:SiC颗粒的加入能有效地降低摩擦副之间的犁沟效应及摩擦表面发生粘着的面积,从而减少镀层的磨损。采用电化学实验等手段研究了Ni-P-SiC复合镀层的耐蚀性能。当复合镀层均匀一致,能起到一个良好的屏蔽作用时,耐蚀性十分优异;而镀层缺陷的存在将导致耐蚀性能降低。     

微粒的导电性对复合镀层结构与性能的影响

在复合电沉积过程中辅助施加超声波搅拌,制备出Ni-Al和Ni-Al2O3两种复合镀层。借助扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机研究了微粒的导电性对复合镀层形貌、相结构及性能的影响。结果表明:微粒的导电性对复合镀层的形貌、相结构和显微硬度均有一定影响,但对耐磨性的影响不明显;添加惰性微粒有利于获得形貌良好、结构致密、显微硬度较高的复合镀层。     

二硫化钼含量对铁-二硫化钼复合电镀层性能的影响

为了提高Fe镀层的耐磨性，向镀铁液中添加不超过40 g/L的纳米MoS₂颗粒，通过电沉积得到Fe–MoS₂复合镀层。利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、显微硬度计、热震试验及摩擦磨损试验研究了MoS₂颗粒质量浓度对Fe–MoS₂复合镀层微观形貌、元素组成、显微硬度、结合力及耐磨性的影响。结果表明，Fe–MoS₂复合镀层的结合力良好，表面微裂纹比Fe镀层多，显微硬度高于Fe镀层，耐磨性优于Fe镀层。当MoS₂质量浓度为30 g/L时，Fe–MoS₂复合镀层的显微硬度最高，耐磨性最佳。     

可溶性阳极电刷镀纳晶Ni-P-SiC复合镀层的耐磨损性能

采用可溶性镍阳极电刷镀方法,在铜片上制备了Ni-P纳晶镀层和Ni-P-SiC复合镀层,镀层表面平整、致密、无裂纹.纳米颗粒的加入没有改变镀层的纳米晶结构,对镀层磷含量影响不大.硬度测试和摩擦磨损试验表明:纳米SiC的加入起到细晶强化和弥散强化作用,可以提高镀层的硬度和耐磨性能:添加纳米颗粒后镀层磨损方式由黏着磨损转变为磨粒磨损.     

憎水性Ni-PTFE复合镀层的制备及其摩擦磨损性能的研究

采用复合电镀法制备Ni-PTFE复合镀层,考察了表面活性剂、电流密度、pH值和镀液中PTFE添加量对复合镀层中PTFE含量的影响.并进一步研究了镀层中PTFE含量对复合镀层硬度、摩擦磨损性能和憎水性能的影响.结果表明,最佳工艺条件下制备的复合镀层具有良好的憎水性和优异的摩擦磨损性能.     

载重汽车销轴表面改性及其摩擦磨损性能的研究

在载重汽车销轴基材40Cr钢表面制备Ni-WC纳米复合镀层,实现表面改性,以期提高销轴表面的摩擦磨损性能。观察并分析了纳米复合镀层的表面形貌和微观结构,检测了纳米复合镀层的结合强度、硬度及摩擦磨损性能。结果表明:纳米复合镀层表面较平整、结构致密,与基材结合牢固,其硬度平均值为6 081MPa,约为基材的1.3倍;其平均摩擦因数约为0.35,磨损失重约为1.83mg,均比基材的低。低孔隙率、致密结构和高硬度,使纳米复合镀层具有良好的摩擦磨损性能。     

含纳米粉镀液的电刷镀复合镀层试验研究

应用电刷镀技术制备了含有纳米SiC粉的镍基复合镀层，对该复合镀层的显微硬度和摩擦学性能进行了测试，并讨论了主要工艺参数对这些性能的影响规律。测试结果表明：纳米SiC粉的加入可以一定程度的提高复合镀层的硬度。快镍复合纳米SiC镀层的摩擦因数低于快镍镀层的摩擦因数。镀液中纳米SiC粉和添加剂浓度增加时，复合镀层的摩擦因数有降低趋势。与快镍镀层相比，快镍复合纳米SiC镀层的耐磨性有较大幅度的提高。还采用光学显微分析(OM)和电子探针(EPMA)研究了对该复合镀层的表面形貌、组织和元素分布特点，并提出了纳米SiC粉与镍共沉积的机理。     

Ni-P-PTFE自润滑镀层的耐磨性能及其增强机理研究

采用化学复合镀技术将纳米聚四氟乙烯(PTFE)微粒沉积到化学镀Ni-P镀层中。扫描电镜(SEM)表明:镀层内PTFE微粒分散均匀,与Ni-P镀层结合紧密。摩擦磨损实验表明:在100N作用下,Ni-P-PTFE镀层的摩擦因数约为0.03,具有良好的摩擦学性能。热处理后的摩擦磨损实验表明:经热处理后,镀层仍具有较低的摩擦因数和良好的耐磨性能。