电刷镀n—SiC／Ni镀层修复火炮身管在海水中腐蚀试验研究

介绍了电刷镀iN、n—SiC／Ni镀层在海水中静态腐蚀400h后的失重情况。用扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）分别观测了腐蚀形貌及进行了成份分析,又在加速腐蚀状态下测试了极化曲线。初步分析得出Ni可以和未配对的电子的氧形成强的化学键,也可以和基体铁形成微观腐蚀电池;电刷镀n—SiC／Ni镀层比Ni镀层在海水中静态耐蚀性好。     

自动化n-SiC/Ni复合电刷镀层的高温摩擦性能研究

采用自主研制的自动化电刷镀技术制得n-SiC/Ni复合电刷镀镀层.对比研究了手动与自动复合电刷镀镀层的组织与摩擦磨损性能.相对于手动电刷镀镀层,自动化镀层表面形貌更加均匀细化,组织更加致密,显微硬度更高.高温滑动摩擦磨损实验表明:相对于手动电刷镀镀层,自动化镀层拥有更好的耐磨性能.     

电刷镀n-SiC/Ni-W-Co复合镀层的组织结构和电化学腐蚀行为

研究了Ni-W-Co基纳米SiC复合电刷镀层(n-SiC/Ni-W-Co)的组织结构及电化学腐蚀性能,并与不含纳米颗粒的纯NiW-Co镀层进行比较。结果表明:n-SiC/Ni-W-Co复合刷镀层表面比较细致平整,与基体结合良好;镀层硬度有较大提高,并在n-SiC浓度为10 g/L时达到最大值720 HV;n-SiC的引入并没有改变Ni-W-Co的晶态结构,却使其晶粒得到细化;镀液中n-SiC浓度较高的复合刷镀层的电化学腐蚀性能优于纯Ni-W-Co镀层。     

摩擦电喷镀镍基纳米氧化铝镀层组织及性能研究

制备出摩擦电喷镀n-Al2O3/Ni镀层与电刷镀n-Al2O3/Ni镀层.用SEM、XRD和HMT-3显微硬度计观测出摩擦和喷射使得镀层更平整、细腻,且复合含量、硬度与刷镀层相比有明显提高;2种镀层在5%H2SO4溶液和5%H2SO4 3.5%NaCl溶液中腐蚀,通过公式v=△w/st=A·i∞rr/(nF)推出摩擦电喷镀n-Al2O3/Ni镀层腐蚀速率最小.     

电刷镀Ni-P／纳米WC复合镀层工艺及性能研究

为了改善电刷镀Ni-P镀层的硬度和耐磨性,通过在电刷镀Ni-P镀液中加入纳米WC微粒制备Ni-P/纳米WC复合镀层,研究了镀液中纳米WC含量与镀层中纳米WC含量的关系;测定了不同WC含量对镀层硬度和镀层结构的影响.考察了试样在1 mol/L H2SO4,1 moL/L HCl及3%NaCl介质中的耐蚀性.采用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)研究了Ni-P/纳米WC镀层的性能.结果表明,Ni-P/纳米WC电刷镀复合镀层耐蚀性能与原电刷镀Ni-P镀层相当,耐磨性优于电刷镀Ni-P镀层.镀液含25 g/L纳米WC时,电刷镀复合镀层的显微硬度为918 HV.     

电流密度对自动化电刷镀Ni镀层组织结构和性能的影响

为提高电沉积镀层质量和自动化程度,开发了新型的自动化电刷镀技术。利用扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜、X射线应力测试仪、数显显微硬度计和显微磨损试验机考察了不同电流密度下制备的电刷镀Ni镀层的组织结构和性能,并与电镀Watts Ni对比。结果表明,应用电刷镀制备的镍镀层组织平整致密,无针孔、麻点等缺陷;随着电流密度从4A/dm2增加到16A/dm2,电刷镀Ni镀层的(111)面择优取向逐渐降低,(200)面择优取向逐渐增加,镀层的晶粒尺寸和应力逐渐增大,硬度约在500～600HV之间波动,镀层磨损失重由6.8mg降低到5.2mg。     

发动机叶片纳米颗粒复合电刷镀后的性能

针对某型发动机压气机整流叶片榫头磨损,应用纳米颗粒复合电刷镀技术进行修复.通过控制电刷镀工艺参数,获得了性能稳定的纳米颗粒复合镀层,并检测了镀层的结合强度、显微硬度、基体渗氢量、耐磨性能及接触疲劳寿命.结果表明:n-Al2O3/Ni镀层、n-SiO2/Ni镀层以及快镍镀层的结合强度均能满足使用要求;与快镍镀层相比,n-Al2O3/Ni镀层硬度提高了25%,对基体的渗氢量降低了47%,耐磨性能是快镍镀层的2.5倍,接触疲劳寿命增加,而n-SiO2/Ni镀层硬度提高了12%,对基体的渗氢量降低了41%,耐磨性能是快镍镀层的2.2倍,接触疲劳寿命增加;纳米颗粒复合电刷镀比普通电刷镀快镍的加工效率提高近1倍;采用纳米颗粒复合电刷镀修复的叶片通过了长试考核,能满足使用性能要求.     

船用907钢表面化学镀耐冲刷腐蚀型NiMoB合金层的工艺参数优化

为提高船用907钢的耐冲刷腐蚀性能,设计了一种可与船用907钢海水管路内壁表面形成稳定化合物的NiMoB合金镀层,并采用正交试验优选了该化学镀液中NiCl_2,EDTA,Na_2MoO_4,KBH_4的浓度。采用扫描电镜观察合金镀层形貌;采用阻抗谱、极化曲线分析了合金镀层在模拟海水中的耐蚀性,并在模拟海水冲刷腐蚀环境下分析了Ni Mo B镀层的抗冲刷腐蚀特性。结果表明:不同的镀液参数对Ni Mo B镀层的性能影响较大,当NiCl_245.0g/L、EDTA 9.0 g/L、Na_2MoO_415.0 g/L、KBH_40.8 g/L,乙二胺45.0 g/L,NaOH 90.0 g/L时,NiMoB非晶态薄膜表面呈胞状物陈列,具有致密的表面形貌,镀层的耐腐蚀、抗冲刷腐蚀性能优良。     

相对运动速度对电刷镀镍镀层组织结构和性能的影响

采用新型的内孔电刷镀技术对失效的发动机缸套内表面进行了再制造。利用SEM,XRD,TEM,显微硬度计和CETR显微磨损试验机,考察了不同相对运动速度下电刷镀镍镀层的组织结构和性能,并与传统电镀Watts Ni进行了对比。结果表明:镍镀层均为面心立方结构,但电镀Watts Ni镀层表面粗糙,择优取向为(200)面,而应用电刷镀制备的镍镀层表面平整致密,无针孔、麻点等缺陷,择优取向为(111)面。随着相对运动速度从0.25m/s增加到1.00m/s,电刷镀层的(200)面择优取向逐渐降低,而(111)面择优取向逐渐增大;镀层的硬度由HV420增大到HV600,镀层的磨损失重由8.7mg降低到6mg。     

n-Al2O3/Ni复合电刷镀层的接触疲劳行为

为研究纳米颗粒复合电刷镀层的接触疲劳行为,通过在镍盐溶液中加入纳米氧化铝(n-Al2O3)颗粒,采用电刷镀技术制备了含n-Al2O3颗粒的镍基复合镀层(n-Al2O3/Ni),采用接触疲劳试验机评价了镀态和热处理态的n-Al2O3/Ni复合镀层的抗接触疲劳性能,并与纯镍刷镀层进行了性能对比.借助SEM和TEM对复合刷镀层的组织进行了分析,探讨了复合刷镀层的接触疲劳失效过程以及纳米颗粒等对刷镀层疲劳失效过程的影响.研究表明:n-Al2O3/Ni复合镀层在镀态下的接触疲劳寿命超过100万周次,明显高于纯镍镀层;退火后n-Al2O3/Ni复合镀层接触疲劳寿命为45.9万次,为纯镍镀层的1.62倍;复合镀层的接触疲劳失效过程分为裂纹萌生、裂纹扩展和镀层断裂3个阶段;纳米颗粒在复合镀层接触疲劳失效过程中起到阻碍位错滑移的作用,从而抑制塑性变形和裂纹扩展,使复合镀层具有较高的接触疲劳寿命.     

Properties and Strengthening Mechanism of Brush Plated Nanoparticle Reinforced Composite Coatings

Nanoparticle reinforced nickel matrix composite coatings, such as n-Al2O3/Ni, n-SiO2/Ni, n-SiC/Ni and n-TiO2/Ni, were fabricated by brush plating technique. Hardness, wear resistance and contact-fatigue resistance of the composite coatings were determined, and strengthening mechanism of the composite coatings was discussed. Results showed that the composite coatings had superior properties to the Ni metal coating. Compared with properties of brush plated Ni metal coating, the composite coatings had hardness over 1.5 times and wear resistance capability of about 2.5 times. The strengthening mechanism of the composite coatings mainly included fine-crystal grain effect, nanoparticle dispersion effect and dislocation effect.     

电刷镀Ni-CNTs/PTFE纳米复合镀层的摩擦磨损与耐腐蚀性能

再制造工程中很多表面镀层要求具有优异的摩擦磨损与耐腐蚀性能,利用纳米电刷镀技术在45钢基材上制备NiCNTs、Ni-CNTs/PTFE、Ni-WC/PTFE-CNTs复合镀层。采用XRD和SEM观察电刷镀复合镀层表面相结构和微观形貌,采用球盘式摩擦磨损试验机测试其在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,采用动电位极化曲线研究其在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明:Ni-WC/PTFE-CNTs复合镀层耐磨性能最优,其次为Ni-CNTs/PTFE、Ni-CNTs复合镀层,均强于纯镍镀层;当CNTs质量浓度分别为1.5g/L和1.0g/L时,Ni-CNTs复合镀层分别表现出最优的摩擦磨损性能和最佳的耐腐蚀性能,Ni-WC/PTFE-CNTs、Ni-CNTs/PTFE复合镀层次之。纯镍镀层和Ni-CNTs复合镀层的磨损机制是粘着磨损,Ni-CNTs/PTFE复合镀层的磨损机制主要是粘着磨损,其次为磨粒磨损,Ni-WC/PTFE-CNTs复合镀层的磨损机制主要是磨粒磨损和接触疲劳磨损。     

n-Al2O3P/Ni复合刷镀层的组织和摩擦磨损特性

研究了镍基纳米Al2O3复合电刷镀层（n-Al2O3^p/Ni）的组织特征及擦磨损特性，并与快镍刷镀（Ni)进行了比较。结果表明：n-Al2O3^p/Ni复合刷镀层表面粗糙度更小，组织更致密，镀层摩擦系数随镀液中纳米粒子含量增加稍有增大；n-Al2O3在复合刷镀层中弥散分布，与基相良好结合；复合镀的耐磨性能明显优于Ni刷镀层，镀液中n-Al2O3含量为20g/L时，复合刷镀层具有最佳耐磨性能。     

WC-10Co-4Cr涂层在不同温度酸与NaCl溶液中的耐腐蚀性能

为提高1Cr18Ni9Ti不锈钢在NaCl和酸溶液环境中的耐磨损性能,利用等离子喷涂制备两种晶粒WC-10Co-4Cr涂层,研究其在3.5%(质量分数,下同)NaCl溶液与酸溶液(pH=5.0)中的耐腐蚀性能。结果表明:涂层中含有WC,W_2C,W以及η相(Co_xW_xC)。两种涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电位均高于1Cr18Ni9Ti基体的腐蚀电位。在不同温度酸溶液(pH=5.0)中,纳米WC-10Co-4Cr涂层的电位差随温度的变化最小。涂层在NaCl和酸溶液中腐蚀机制分别为:WC-10Co-4Cr涂层表面吸附氧粒子与涂层中的Co和WC在3.5%NaCl溶液中形成电偶;在酸溶液中(pH=5.0),涂层中的Co溶解形成Co²⁺离子,和WC相直接形成电偶腐蚀,导致涂层表面出现孤立的WC颗粒。     

Ni-W-SiC纳米复合电镀工艺的研究

采用一种新型的分散方法促使纳米SiC在镀液中的均匀有效分布.初步探讨了工艺参数对复合镀层的影响,着重研究阴极电流密度对Ni-W-SiC纳米复合镀层表面形貌、断面形貌、n-SiC共析量和显微硬度的影响.结果表明:在其他工艺不变的条件下,选择适当的电流密度可制备出形貌良好、成分均匀、硬度较高的纳米复合镀层.     

Fabrication of Ni60–SiC coating on carbon steel for improving friction,corrosion properties

The Ni60 and SiC–Ni60 composite coatings were successfully obtained by high-frequency inductive cladding on the AISI 1045 steel surface. The influence of SiC nanoparticles on the morphologies, phase composition, micro-hardness, wear resistance and corrosion resistance of the coatings were investigated systematically. An ultrasonic-assisted method was pre-treated for homogenising coating. The performance tests of coatings indicated that high-quality metallurgical bonding was formed under the optimised parameters. The average micro-hardness of Ni60 and SiC–Ni60 coatings was 765.6 and 1072.4?HV, respectively. The corresponding wear resistance was also measured, and the composite coating showed a much lower friction coefficient and wear rate. The corrosion resistance of the coatings was evidently improved by the addition of SiC nanoparticles.     

憎水剂对钢铁表面不同涂层破损处的修复行为研究

飞机部件在组装、运输等过程中易造成表面涂层的破损划伤,一些零部件的连接形成的缝隙等都是环境介质侵蚀的通道和发生腐蚀的敏感区域。为此以环氧有机硅涂层、聚氨酯涂层、AV15涂层(国外产品)为基础,用航空零件用憎水剂(BH-102)对涂层破损划伤处进行修复,考察了修复后的涂层在中性盐雾、湿热环境中的腐蚀特性。结果表明:憎水剂在这三种涂层的破损划伤处修复都能得到具有明显憎水效果的表面膜层,可以有效抑制破损划伤处的腐蚀过程;相比憎水剂对环氧有机硅涂层、聚氨酯涂层破损处的修复来说,憎水剂对AV15涂层的修复效果(防腐蚀性能)优异是因为憎水剂与这种涂层中的成膜物和阻蚀成分产生协同作用的缘故。