激光处理化学沉积Ni-P/Ni-W-P双镀层的显微组织及性能特征(英文)

采用SEM/EDX及XRD定量分析技术研究了化学沉积Ni-P/Ni-W-P双镀层激光晶化前、后的组织特征,并通过表面和截面的硬度测量以及干摩擦磨损实验评估了双镀层的硬度及耐磨性。结果表明,在两种不同的镀液中连续沉积可以制备出Ni-P/Ni-W-P双合金镀层。激光晶化处理后,化学沉积Ni-P/Ni-W-P双镀层表现出外层NiWP比内层NiP更高的晶化程度及更大的晶粒尺寸,但外层具有更高的硬度。激光处理的双镀层在给定的加工条件下,其耐磨性优于镀态镀层的。激光处理可直接在空气中进行而不需要氩气保护,这为工业化应用提供了可能性。     

化学沉积 Ni-Mo-P 和 Ni-P 镀层退火晶化组织及耐蚀性

目的研究化学沉积Ni-4.11%Mo-6.50%P和Ni-9.19%P合金镀层退火晶化转变特征,通过定量表征镀层的晶化程度、晶粒尺寸及结晶相的质量分数,建立显微组织与耐蚀性的关联。方法采用XRD衍射技术和Jade软件分析,定量表征镀层的晶化组织特征,由SEM/EDS测试确定镀层的成分及表面形貌,通过浸泡腐蚀实验及金相显微观察,对比两种镀层的耐蚀性。结果 Ni-Mo-P镀层在低于400℃退火时,只有Ni相结晶;在≥400℃退火时,发生Ni3P晶化反应,同时伴有Ni-Mo固溶体的形成,600℃时的晶化程度为88.13%。相比之下,Ni-P镀层中Ni3P相开始析出的温度降至300℃,600℃时的晶化程度达到91%。在相同温度进行热处理时,Ni-Mo-P镀层晶粒尺寸小于Ni-P镀层。在发生Ni3P晶化反应的温度下,两种镀层中Ni3P的晶粒尺寸总是大于Ni相。在0.5 mol/L的H2SO4中,对于Ni-Mo-P镀层,除300℃外,其他温度下的热处理均能显著改善其耐蚀性;而对于Ni-P镀层,镀态下具有最好的耐蚀性能。在10%的HCl溶液中,退火温度为600℃时,Ni-Mo-P镀层的耐点蚀性能更好;而Ni-P合金则相反,镀态及低温200℃退火后的耐点蚀性能最好。结论 Mo的共沉积提高了Ni-Mo-P镀层Ni3P的析出温度,降低了镀层的晶化程度及晶粒尺寸;与Ni-P镀层相比,高温退火的Ni-Mo-P镀层表现出了优异的耐点蚀性能,但耐硫酸均匀腐蚀的性能较差。     

化学沉积Ni-P/Ni-W-P合金的热处理晶化及磨损行为

用XRD定量法分析了W的共沉积对Ni-P基合金镀层热处理晶化程度、晶粒尺寸的影响,通过镀层硬度测试、干摩擦条件下的磨损实验以及SEM形貌观察研究了镀层的磨损行为.结果表明:W的共沉积提高了镀态和热处理的Ni-W-P镀层的晶化程度,加速Ni相的晶化过程,提高了Ni3P相的晶化反应温度,并使Ni-W-P镀层硬度大于Ni-P镀层的硬度.非晶态Ni-9.27%P镀层晶化前后的磨损行为主要表现为粘着磨损;当P含量与其相同(相近)时,W的加入不改变Ni-5.13%W-9.32%P合金在镀态及低温热处理时的粘着磨损行为,但对高温(600 ℃以上)热处理镀层起主导作用的磨损形式为微切削磨损机制.     

Ni-P-金刚石复合镀层的等温晶化动力学研究

采用金刚石作为复合粒子制备了Ni-P-金刚石复合镀层,通过引入晶化方式指数的概念,研究了Ni-P镀层和Ni-P-金刚石复合镀层的等温晶化过程的形核和长大动力学。结果表明,在相同温度下,Ni-P-金刚石复合镀层开始晶化所需时间比Ni-P镀层的少,但其晶化过程进行较为缓慢,完成晶化所需时间较长。说明金刚石的存在有利于晶化过程的开始,但对晶化的进行过程又有阻碍作用。Ni-P-金刚石复合镀层与Ni-P镀层两者的晶化机制是一样的,Ni-P-金刚石复合镀层的晶化方式指数为2．87,Ni-P镀层晶化方式指数为2．91。     

Ni-P纳米晶镀层的摩擦学性能研究

采用化学沉积方法获得了Ni-P纳米晶和非晶两种镀层,对镀态镀层进行低温去应力退火处理。分析了镀层成分和结构,研究了组织结构和退火工艺对镀层摩擦学性能的影响规律及其内在机制。结果表明:Ni-P纳米晶镀层的摩擦学性能明显优于同条件下(仅改变镀液中的络合剂)制备的非晶镀层,镀层磨损机制发生了变化;适当地去应力退火有助于进一步提高镀层的显微硬度,达到降磨减摩的效果。     

稀土在化学镀Ni-P镀层中应用的研究进展

综述了国内外稀土元素在改善化学镀Ni-P工艺和提高镀层性能方面的研究进展.介绍了稀土元素在化学镀Ni-P中的应用,阐述了稀土元素对化学镀Ni-P共沉积、镀液稳定性、沉积速率以及镀层耐蚀、耐磨性能的影响.分析讨论了稀土元素以其特殊的电子层结构、较低的电负性以及高的化学活性,在化学镀Ni-P中改善镀层工艺和性能的作用机理....     

等温退火对Ni-P、Ni-W-P镀层的晶粒尺寸和显微硬度的影响

研究了不同镀态结构的Ni-P、Ni-W-P镀层经等温退火后，其晶粒尺寸和硬度随退火时间的变化规律，镀层的热稳定性以及成分、结构和晶粒尺寸对镀层硬度的影响规律。结果表明，W元素可以促进Ni-P合金的非晶化，显著提高Ni-P镀层的硬度；Ni-（W）-P体系纳米晶镀层具有较好的热稳定性；等温退火获得的三元Ni-W-P单相纳米晶镀层在耐磨、耐蚀性能方面均优于同类非晶态镀层。     

光亮剂对ZL101铝合金表面化学镀镍磷合金层的影响

研究了在ZL101铝合金表面化学镀Ni-P合金层的结构、显微硬度和耐蚀性.化学沉积Ni-P合金层的主盐是硫酸镍,次亚磷酸钠为还原剂,柠檬酸钠为络合剂.测试了电解液中光亮剂含量对镀层晶体结构、显微硬度和耐蚀性的影响.XRD衍射图谱显示,在所有镀态下Ni-P合金层均为非晶结构,而经过一定温度的热处理后逐渐向晶态转变直至完全晶化.合金镀层的显微硬度值镀态时较低,约为436 HV,随着热处理温度的升高,在400 ℃完全晶化后镀层表面的显微硬度值达到最大,约为1 096 HV.在3.5 wt.% NaCl溶液中测定的动电位极化曲线显示,在铝合金表面化学镀Ni-P合金层具有较好的耐蚀性能.     

纳米晶铜表面化学镀Ni-P合金的研究

分别在纳米晶铜和粗晶铜表面得到了Ni-P合金镀层,并对两种基体表面镀层的形貌、结合力、耐磨性能进行了分析和比较。结果表明:纳米晶铜表面Ni-P镀层胞状组织较大,沉积速率较快,且纳米晶铜表面Ni-P镀层的结合力和耐磨性都较粗晶铜表面Ni-P镀层的好。     

Ni-P-纳米SiC化学复合镀层组织与性能研究

为了探讨复合镀层的耐磨性与功能性,制备了Ni-P-纳米SiC化学复合镀层,采用X射线衍射分析了其组织,MM-200型磨损机测试了耐磨性,利用VSM研究了磁学性能.结果表明:热处理使组织发生晶化转变,生成Ni和Ni3P相;纳米复合镀层经500℃×1h热处理达到最佳耐磨值;其磁学性能镀态下比Ni-P镀层略有提高;适当热处理能使复合镀层磁学性能明显提高.     

铝合金的前处理对其Ni-Co-P化学镀镀层沉积特性和耐腐蚀性能的影响

  通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电化学站等技术研究了铝合金化学镀Ni-Co-P的“浸锌-闪镀法”和“预植法”两种前处理工艺对镀层的成分、表面形貌和耐腐蚀性能的影响.结果表明,铝合金化学镀Ni-Co-P前处理工艺决定Ni-Co-P镀层的形貌和耐腐蚀性能,对镀层的成分影响不明显;铝合金经“浸锌-闪镀法”前处理工艺处理后化学镀Ni-Co-P所得镀层的镀层耐腐蚀性能下降,并用原子氢-电化学联合理论解释了不同前处理对镀层形貌和耐腐蚀性能影响的原因.     

钢铁件化学镀Ni-Cu-P合金工艺研究

在酸性化学镀Ni-P合金镀液中加入硫酸铜和光亮剂,成功研制了一种钢铁件的全光亮化学镀Ni-Cu-P合金工艺,检测了镀液和镀层性能,探讨了主要成分和工艺条件对化学镀Ni-Cu-P合金镀层性能的影响.结果表明,所形成的Ni-Cu-P合金镀层结晶细致、光泽高,具有较高的装饰性,镀层耐蚀性、耐磨性和镀液稳定性优于酸性化学镀Ni-P合金工艺.     

新型三元复合络合剂体系对AZ91D镁合金表面酸性化学镀Ni-P的影响

利用含新型三元复合络合剂的酸性化学镀镍液体系,在AZ91D镁合金表面通过化学镀制备Ni-P防护镀层。结果表明,镀层沉积速率随着镀液中三元复合络合剂浓度的变化而改变。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和差热分析（DSC）对镀层结构、形貌以及热稳定性进行表征和分析。通过交流阻抗（EIS）和动电位扫描极化曲线对Ni-P镀层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能进行评价。镀液中三元复合络合剂的浓度对Ni-P镀层的结构与形貌有显著影响。Ni-P镀层的热稳定性随着三元复合络合剂浓度的增加而降低。当镀液中三元复合络合剂浓度为0.035 mol/L时,所制备的Ni-P镀层致密、均一,在3.5%NaCl溶液中表现出良好的耐蚀性能。     

钨铜合金化学镀镍磷镀层的腐蚀行为

采用浸渍失重试验法和动电位极化曲线研究了钨铜合金基材和钨铜合金表面化学镀Ni-P合金镀层在不同腐蚀介质溶液中的腐蚀行为.浸渍失重试验结果表明:Ni-P合金在质量分数为3.5%的NaCl溶液、人工模拟汗液和体积分数为10%的H2SO4溶液中的耐腐蚀性能好于钨铜合金;动电位极化曲线研究表明:化学镀Ni-P合金浸入3.5wt.%NaCl溶液后不久其表面便开始形成钝化膜,但此钝化膜不完整,随着浸泡时间的延长,钝化膜不断生长,能在较长时间内(29d)对钨铜合金起到保护作用.     

Ni-Co-P/SiC镀层和SiC表面金属化

在镀液中加入表面活性剂，实现SiC表面金属化，再运用化学复合镀方法制备Ni-Co-P/SiC复合镀层。用扫描电镜等观察了复合镀层的组织及形貌，并测量了镀层的成分，通过对镀层硬度、耐磨性，孔隙率和耐蚀性的分析，结果表明，在镀层中加入表面活性剂和实现SiC表面金属化，提高了镀层硬度，耐磨性，降低了镀层孔隙率，改善了镀层在不同腐蚀介质下的耐蚀性。     

化学镀Ni-P合金耐蚀性能优化的研究方向

阐明了化学镀Ni-P合金具有许多优异的性能,其中最为突出的是耐蚀性能;综述了近年来化学镀Ni-P合金的耐蚀性的研究进展;分析了化学镀Ni-P合金的耐蚀性能;讨论了含磷量、热处理温度、前处理工艺等因素对镀层耐蚀性的影响;探讨了化学镀Ni-P合金的基本原理、反应机理和耐蚀机理;提出了通过优化工艺、添加稀土元素、采用多元合金化学镀等方法可提高化学镀Ni-P合金的耐蚀性能;并指出化学镀Ni-P合金的可能发展方向.     

热处理工艺对Ni-P-PTFE复合镀层组织与性能的影响

采用扫描电镜、X射线衍射、差热分析研究了热处理对Ni-P-PTFE(聚四氟乙烯)化学复合镀镀层组织的影响,并研究了镀层的磨损性能.结果表明,经400℃×1 h处理后,PTFE的挥发主要发生在镀层的表层,内部的PTFE含量变化很小;镀态条件下,镀层为非晶态,经400℃×1 h处理晶化后生成Ni相及Ni3P相.Ni-P-PTFE复合镀层的晶化起始温度和峰值温度都高于Ni-P镀层.Ni-P-PTFE复合镀层的激活能为235 kJ/mol,与Ni-P镀层的激活能差别不大.镀层摩擦系数在PTFE加入量为8 mL/L时最小,同时镀层磨损量最小;热处理后,Ni-P-PTFE复合镀层表现出较好的耐磨性和较小的摩擦系数.     

加入纳米金刚石对铜基体上 Ni-P 化学镀层性能的影响

为增强化学镀Ni-P镀层的性能,以纯铜为基体,在镀液中加入纳米金刚石,共沉积Ni-P/纳米金刚石复合镀层,研究了纳米金刚石的加入对镀层性能的影响。结果表明:纳米金刚石质量浓度为12 g/L时,获得的镀层质量较好;纳米金刚石的加入大大提高了镀层的摩擦磨损性能和耐腐蚀性能。     

Ni-P金刚石化学复合镀层制备及摩擦磨损性能分析

目的研究不同粒径微米金刚石对Ni-P金刚石化学复合镀层摩擦磨损性能的影响。方法选择出一组优良的Ni-P化学镀工艺参数,在镀液中分别加入不同粒径的金刚石微粒,制备含不同粒径微米级金刚石颗粒的化学复合镀层。用SEM和XRD,观察并分析了不同粒径金刚石对热处理前后Ni-P金刚石化学复合镀层微观形貌和组织结构的影响;通过硬度和摩擦磨损实验,研究了不同粒径金刚石颗粒对复合镀层硬度及摩擦磨损性能的影响。结果制备的复合镀层厚度为30μm左右,金刚石质量分数达到21%~25%,且金刚石均匀分散在Ni-P镀层中。热处理前镀层为非晶结构,经过400℃×2 h的热处理后,镀层晶化为硬度更高的Ni3P。金刚石能提高镀层硬度,其中粒径为9μm的复合镀层硬度最高,达到1261HV。Ni-P金刚石复合镀层的摩擦系数为0.4~0.52,随着金刚石粒径的增大,摩擦系数不断减小。金刚石使镀层的磨损机制发生了变化,随着金刚石粒径的增大,硬质合金球的磨损加剧。结论随着金刚石粒径的增大,镀层硬度增加,摩擦系数减小,耐磨性增大。     

镁合金表面Ni-P/Ni镀层的制备与性能研究

在镁合金表面先化学镀Ni-P层,再电镀Ni,获得高耐蚀性Ni-P/Ni镀层,并用静态腐蚀浸泡法研究了化学镀时间和电镀时间对所得镀层在5%NaCl溶液中的耐蚀性能的影响。结果表明,先化学镀40 min,再电镀15 min所得的Ni-P/Ni镀层具备高耐蚀性能,电化学测试结果表明,此种镀层在酸性和碱性溶液中都具有较好的耐蚀性能。在200℃热处理24 h后,Ni-P/Ni镀层的耐蚀性提高,同时外层Ni层的显微硬度从HV460增大到HV550。镀层侧面的SEM照片显示,镀层均匀致密,与基体结合良好,化学镀层与电镀层之间没有明显的界限。