纳米晶镍锰合金的脉冲电铸研究

利用冲液装置进行了镍锰合金的脉冲电铸试验,并对电铸层的锰含量、晶粒尺寸和显微硬度进行了测试。结果表明电铸层的晶粒可达到纳米级。分析讨论了电流密度和脉冲参数对电铸层锰含量、晶粒尺寸和显微硬度的影响规律。     

脉冲电铸纳米晶镍锰合金的拉伸性能研究

对利用冲液装置和高频窄脉宽脉冲电流电铸所得到的具有接近或达到纳米级晶粒的镍锰合金进行了拉伸试验,研究了电沉积条件及电铸后的退火对电铸层拉伸性能的影响。结果表明,电沉积工艺条件通过影响电铸层的锰含量和晶粒大小而影响电铸镍锰合金的拉伸性能,一定条件下的退火对电铸镍锰合金拉伸性能的影响不明显。     

射流电铸快速成型纳米晶铜的组织与性能

采用射流电铸快速成型方法制备了纳米晶铜铸层,并用SEM、XRD等方法对纳米晶铜铸层表面形貌、微观组织结构以及晶粒大小进行了分析,对纳米晶铜铸层的力学性能进行了测试.结果表明:在电铸电流密度为300 A·dm-2时,制备的纳米晶铜平均晶粒尺寸为47.4 nm,纳米晶铜铸层的抗拉强度为470 MPa,伸长率为14%,抗拉强度是粗晶铜的3.6倍.     

磨擦辅助对电铸镍组织结构的影响

在电铸镍的过程中,由于电沉积机理的复杂性,电铸层的组织结构受多重工艺参数的影响,且还需解决镍电铸层存在针孔和结瘤等缺陷的问题。采用磨擦辅助电铸技术进行电铸镍,可以有效抑制电铸层缺陷的产生,在设计的试验装置上,制备了不同微观组织结构的镍电铸层。研究了磨擦强弱对镍电铸层的表面形貌、织构等微观结构的影响。结果表明:在磨擦辅助电铸镍过程中,随着阴极表面线速度的提高,游离微珠对电铸层的整平作用和晶粒细化作用相应增强。旋转阴极在不同的线速度条件下,可以制备出大范围不同微观结构的镍电铸层,其晶粒尺寸在(100~600)nm之间。随着阴极速度的提高,镍电铸层各晶面的相对生长速率差别变小。     

基于纳米氧化镧的精密电铸工艺试验研究

采用纳米稀土La2O3为添加剂，研究其对电铸镍溶液特性、铸层微观结构及其性能的影响。通过对沉积过程中阴极极化曲线的测定，探讨了纳米La2O3在电极表面的作用机理，并采用SEM、XRD等现代分析手段对电铸层微观结构进行了测试和分析。试验结果表明：纳米La2O3能够在阴极表面发生特性吸附，增大阴极极化，细化精密电铸层晶粒，提高铸层的均匀性；晶粒生长在（220）晶面方向上存在明显的择优取向；获得的电铸层显微硬度比普通电铸层有显著提高。     

Ni-ZrO_2纳米复合电铸层耐磨性研究

利用SEM分析了纯镍铸层,以及用直流和脉冲工艺所制备N i-ZrO2纳米复合电铸层的表面形貌,研究了直流条件下镀液中纳米颗粒悬浮量对纳米复合电铸层在干摩擦状态下耐磨性的影响,并对纳米复合电铸层磨损表面的形貌和磨损机理进行了探讨。结果表明:纳米复合电铸层的表面形貌不同于纯镍铸层;由于纳米颗粒的强化作用,使纳米复合电铸层表现出优良的耐磨性,并且磨损机理发生了变化;纳米复合电铸层的耐磨性取决于其中纳米颗粒的复合量。     

纳米晶精密电铸技术的研究

采用高频脉冲电流、高速冲液及加入有机添加剂等细化晶粒方法，开展了纳米晶精密电铸技术的试验研究。分析、研究了过程参数及添加剂对沉积层的晶粒尺寸及微观硬度和耐腐蚀性的影响。结果表明，采用上述细化晶粒方法，可制备出晶粒最小尺寸为20nm的电铸沉积层；随着晶粒尺寸的减小，沉积层微观硬度和耐腐蚀性能得到了明显提高。     

Ni-ZrO2纳米复合电铸层表面形貌、组织结构及性能研究

通过复合电铸工艺制备Ni-ZrO2纳米复合电铸层,探讨了镀液中纳米ZrO2颗粒悬浮量和电流密度对Ni-ZrO2纳米复合电铸层表面形貌的影响,用SEM、TEM和显微硬度仪对纳米复合电铸层的表面形貌、组织结构和显微硬度进行了分析。结果表明,镀液中纳米ZrO2颗粒悬浮量和电流密度对纳米复合电铸层表面形貌有较大程度的影响。纳米ZrO2颗粒细化了复合电铸层中基质金属的晶粒,使复合电铸层的表面光滑平整,组织均匀、致密,显微硬度大幅度提高。     

磁场下电沉积镍晶微铸件表面形貌与织构研究

磁场作用下电沉积制备镍晶微铸件,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射图谱(XRD)分析了电流密度和磁场强度对镍晶微铸件的表面形貌及组织结构的影响。结果表明:随着电流密度的增加,镍晶微铸件电铸层的织构取向发生变化,由(111)方向变为(200)方向,微铸件的表面晶粒呈现出先减小后增大的规律。随着磁场强度的增加,镍晶微铸件电铸层(200)晶面织构得到抑制,(111)晶面织构得到加强,微铸件的表面晶粒随着磁场强度的增加得到持续细化。     

基于稀土LaCl3的精密电铸工艺研究

以稀土LaCl3作为添加剂，通过极化曲线、微分电容测定，探讨了稀土LaCl3对电铸镍铸液性能的影响及其在电极表面的作用机理，并采用SEM、XRD等现代分析手段对镍电铸层微观结构进行测试。试验结果表明：LaCl3能够在阴极表面发生特性吸附，增大阴极极化，细化精密电铸层晶粒，提高精密电铸的沉积速度，电铸层的显微硬度得到显著提高。     

用优化象形阳极改善合金电铸层的沉积分布

设计了一种可用于复杂回转形零件电铸的装置,为了改善合金电铸时沉积金属分布的均匀性,该装置采用了特殊结构的象形阳极并利用ANSYS有限元软件对象形阳极进行了精确的轮廓形状设计。对某喷管模拟件进行了镍锰合金的电铸试验,得到了较均匀的电铸层厚度及锰含量分布。该方法既可提高生产效率,又可降低成本。     

喷管的镍锰合金电铸及其开裂问题的研究

设计了特殊的电铸装置,开展了喷管形薄壁回转体零件的镍锰合金电铸试验。试验中发现电铸层发生开裂现象,通过分析与成分测试找出了电铸层开裂的原因是阳极镍块中的杂质锌进入电铸层而造成的。向电解液中加入除杂质剂后,解决了电铸层的开裂问题,可稳定地得到完好的电铸件。     

脉冲电流对稀土电铸铜性能的影响

电铸是一种电沉积金属的工艺,有极高的复制精度和可重复性,适用于制造外观形状精密复杂的金属零件。本文分析了采用脉冲电源、稀土硫酸铜电铸液制备一定厚度的电铸铜时,脉冲电流密度和稀土添加剂对电铸层性能的影响规律,以及对铜金属基体晶粒显著细化作用,并分析了其影响机制。     

电火花成型加工工具电极损耗的研究

在电火花成形加工过程中，工具电极的损耗是影响工件几何形状精度的主要因素之一。从工具电极的制作工艺着手，利用电铸制造工具电极，并在铸液中加入不同的添加剂，进行电极放电损耗试验。试验结果表明，在适当温度和电流密度条件下，加入Cl^-和某苯基添加剂电铸形成铜工具电极的耐电蚀能力比不加添加剂的有明显提高。     

超声-脉冲电铸工艺参数对镍铸层晶粒尺寸的影响

采用超声-脉冲电铸工艺在覆铜板表面的微区域内制备了镍铸层,用扫描电镜观察镍铸层的表面形貌,并采用Image Tool软件测量了镍铸层的平均晶粒尺寸,研究了超声波功率及方向、脉冲平均电流密度、脉冲占空比等对镍铸层晶粒尺寸的影响。结果表明:其他条件相同时,双向(y向和z向)超声波制备镍铸层的晶粒尺寸小于相同功率单向(y向或z向)超声制备的;随着超声波功率、脉冲平均电流密度的增大,镍铸层的晶粒尺寸先减小后增大;当脉冲占空比由10%增大到30%时,晶粒尺寸由0.97μm增大到3.32μm。     

回转件表面高强度铜的高速电铸试验研究

设计了一种回转阴极表面电铸液高速冲刷与高电流密度沉积交替进行的电铸铜加工方式,以提高回转件表面电铸铜沉积效率和沉积层质量。在溶液冲刷速度为3 m/s左右的条件下,分别以4、8、12、16 A/dm^2的电流密度进行电化学沉积,并对电铸铜层进行力学性能检测。检测结果显示:8 A/dm^2电流密度下获得的电铸层综合力学性能最优良,其显微硬度值为186.1 HV、抗拉强度达455 MPa、延伸率为20%;在12 A/dm^2及16 A/dm^2电流密度下电铸层力学性能略有下降,但是抗拉强度仍高于400 MPa。     

焊接热循环对U71Mn铁轨钢热影响区粗晶区组织性能的影响

U71Mn铁轨钢为高碳钢,其热影响区的粗晶区是焊接接头的薄弱部位。本文利用焊接热模拟技术、金相显微镜、维氏硬度计、冲击试验机、扫描电镜,研究分析了U71Mn铁轨钢在不同热循环下的热影响区的粗晶区显微组织、显微硬度、冲击韧性和断口形貌。研究结果表明,增加冷却时间t8／5能减少组织中马氏体含量,当t8/5〉100s时,马氏体消失;第2次热循环时,由于热循环峰值温度为1000℃,位于热影响区的细晶区,第2次热循环对第1次热循环产生的粗晶组织有细化作用,能增加硬度,提高韧性。