搅拌速度和颗粒尺寸对复合电沉积Ni-cBN复合量的影响及机理分析

决定金属-陶瓷复合耐磨镀层摩擦学性能最为关键的因素是硬质强化颗粒的尺寸和含量。通过分别选用两种粒径的cBN颗粒,在氨基磺酸镀镍液中电沉积Ni-cBN复合镀层,研究搅拌速度和颗粒粒径对复合量的影响规律,并对其影响机理进行分析。研究结果显示,随搅拌速度的增加,两种粒径的cBN颗粒的复合量均呈现先升高后降低的趋势,且在搅拌速度偏高时,较大粒径cBN颗粒的复合量的下降趋势更加明显。从搅拌速度、颗粒粒径、复合量三者之间的关系分析,颗粒与电沉积金属层之间不是单纯依靠机械结合,两者之间应该存在一定的界面作用力,使得在镀层厚度与颗粒粒径之比很小时,颗粒就能被镀层捕获。     

硫代硫酸盐体系银/石墨烯复合电镀工艺及镀层性能

为了解决电力开关触头银镀层不耐磨、抗硫化变色性不佳等问题,以硫代硫酸盐体系镀覆银/石墨烯。借助KH-7700三维视频显微镜观察了复合镀层的形貌并计算了石墨烯含量,研究了其镀液组成及工艺条件对复合镀层中石墨烯含量的影响;采用DMR-5微欧仪测量了方块电阻,以CFT-1测试仪检测了其摩擦学性能;考察了抗高温氧化性能。结果表明:在含0.2 g/L阴离子表面活性剂,9.0 g/L石墨烯,搅拌速度160 r/min的硫代硫酸盐体系中,以0.6 A/dm~2电流密度施镀,可以得到石墨烯含量为5.4%(体积分数)的银/石墨烯复合镀层,其摩擦系数降低了80%,磨损量降低了89%;方块电阻降低了9.8%;高温抗氧化能力得到提高。     

一种新型微裂纹镀铬工艺及镀层性能研究

本文研究了电镀微裂纹硬铬的工艺参数和添加剂对镀层裂纹长度、深度和密度的影响。借助3D显微镜以及SEM观察镀层表面微裂纹,并将自行研发的ND-331微裂纹镀铬工艺与标准镀铬工艺、国外知名品牌的HCR镀铬工艺进行了对比。结果表明,研发的ND-331微裂纹镀铬工艺电流效率可达20.5%,镀铬层裂纹密度为1020条/cm、硬度为989.9 HV,其性能优于标准镀铬,与HCR镀铬相当。     

不同镀铬工艺及镀铜预处理对30CrMnSiA高强钢疲劳性能的影响

目的 尝试采用新型微裂纹铬工艺或者引入缓冲层来实现镀铬层抗疲劳性能的改善.方法 分别采用标准硬铬、自研微裂纹铬工艺对30CrMnSiA高强钢进行处理,通过旋转弯曲疲劳试验评价了两种镀铬工艺对其疲劳性能的影响.同时,对比了镀铜预处理的作用,利用FESEM分析了断口形貌.结果 相比于硬铬镀层,自研微裂纹铬镀层表面微裂纹浅而细、数目更多,密度高达1020条/cm,且裂纹未贯穿镀层,呈层状分布.在850 MPa应力下,30μm厚的硬铬镀层会使30CrMnSiA钢的中值疲劳寿命下降48％左右,疲劳断口呈多源区特征.而相同厚度的自研微裂纹铬镀层仅使基体的疲劳寿命下降了23％,疲劳试验后镀层上未发现明显裂纹、裂纹呈多向性扩展.结论 自研微裂纹铬工艺处理的30CrMnSiA钢,其抗疲劳性能明显好于硬铬处理试样.若在基体/镀铬层之间引入镀铜过渡层,可有效地减少直达金属基体的裂纹数目,30CrMnSiA钢的疲劳性能得到明显改善,中值疲劳寿命几乎接近于基体.     

cBN微粒粒径及含量对Ni-cBN复合镀层结构及高温耐磨性的影响

目的 探究立方氮化硼cBN微粒粒径及含量对复合电沉积的影响,提升Ni-cBN复合镀层的高温耐磨性.方法 在镀液中添加不同粒径(～0.5、3.0、10μm)及不同含量的cBN颗粒制备Ni-cBN复合镀层,采用溶解称重法测试镀层复合量,通过扫描电镜(SEM)、显微硬度计和高温球盘磨损试验等评价不同复合镀层的微观结构、硬度及高温耐磨性.结果 cBN微粒粒径为0.5μm时,颗粒易发生轻微团聚,复合量难以大幅度提高;选择3.0μm和10μm的cBN颗粒,一定程度上利于提高复合量.整体上说,复合量越高、微粒粒径越大,复合镀层的平均硬度越高.但在相近复合量下,3.0μm颗粒复合的镀层颗粒分布均匀性更佳.相比于纯Ni层,Ni-cBN复合镀层中弥散分布的cBN颗粒,提高了镀层硬度,改善了镀层的耐磨性.对于不同粒径的颗粒,小颗粒(～0.5μm)复合的镀层的摩擦系数略低,但粘着磨损较为严重;大颗粒(～10μm)复合的镀层的粗糙度较高,以磨粒磨损为主.结论 镀液中cBN微粒的粒径及含量直接影响镀层复合量及耐磨性.选择粒径为3.0μm的cBN颗粒、控制cBN复合量为40.5％时,Ni-cBN复合镀层的显微硬度>600HV,且高温耐磨性更佳.