稀土对电沉积Ni-W合金组织和性能的影响

通过电沉积技术在45~#钢基体表面上制备了Ni-W-Er_2O_3复合镀层,利用SEM、EDS及XRD等分析了镀层的组织结构和表面形貌,采用磁性厚度仪、显微硬度计、电化学工作站等测试手段对合金镀层的厚度、显微硬度以及耐蚀性能进行了精确测定。结果表明:所制备的合金镀层组织致密,晶粒细小,未见有明显缺陷存在,镀层与基体结合良好;稀土氧化物Er_2O_3的加入可以保证基体材料获得高硬度、高W含量且具有良好耐蚀性能的Ni-W-Er_2O_3复合镀层,且当添加量为16 g/L时,其综合性能最优。     

非晶态Ni-W合金镀层电沉积影响因素和特性的研究

研究了络合剂加量、镀液pH、温度等因素对非晶态Ni-W合金镀层电沉积的影响.同时对非晶态镀层结构、结合力和耐蚀性也作了探讨.结果表明:各因素对电沉积都有不同程度的影响,其中氨基络合物加量为0.74～1.11mol/L时,合金镀层稳定,W含量大于44%的合金镀层为非晶态.有优异的耐蚀性,并且在不同材质上具有良好的结合力.     

电沉积方法制备纳米晶Ni-W合金工艺研究

为了进一步优化镀液成分和工艺参数,为制备W含量可在较大范围内变化的块状纳米晶Ni-W合金提供依据,采用不含任何氨根离子(NH-+4)的镀液通过电沉积方法制备纳米晶Ni-W合金镀层.采用XRD、SEM和EDS对镀层的结构、形貌和成分进行观察和分析.结果表明:电沉积过程中电流密度、电源类型、pH值及搅拌方式对镀层的W含量都会产生较大的影响.试验中所得到的Ni-W合金镀层的W含量为2.15%~30.31%(质量分数),其结构均为W溶于Ni晶格所形成的置换式固溶体,平均晶粒尺寸为14~19nm;随着镀层中W含量的增加,镀层的显微硬度也随之逐渐提高.     

Ti_(0.44)Al_(0.56)N和Cr_(0.42)Al_(0.58)N涂层的结构与热性能研究

TiAlN和CrAlN涂层是目前切削刀具应用最为广泛的涂层材料。本研究借助阴极弧蒸发技术在低合金钢、钨片和Al2O3刚玉片上制备了Al含量接近的Ti_(0.44)Al_(0.56)N和Cr_(0.42)Al_(0.58)N涂层,采用扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDX)、X射线衍射仪(XRD)和纳米压痕仪对比研究其结构、力学性能、热稳定性及抗氧化性能。结果表明:Ti_(0.44)Al_(0.56)N和Cr_(0.42)Al_(0.58)N涂层均为单相面心立方结构,其硬度分别为30.1±0.4 GPa和30.2±0.7 GPa;Ti_(0.44)Al_(0.56)N涂层在退火过程中会产生时效硬化效应而呈现更好的热稳定性,900℃时为32.4±0.7 GPa;在1 100℃退火后,Ti_(0.44)Al_(0.56)N和Cr_(0.42)Al_(0.58)N涂层的硬度分别降至27.8±0.8 GPa和22.6±0.4 GPa;Cr_(0.42)Al_(0.58)N涂层则具有更优异的抗氧化性能,Cr_(0.42)Al_(0.58)N涂层在1 000℃氧化10 h后,氧化层的厚度仅为0.17μm,而Ti_(0.44)Al_(0.56)N涂层在900℃氧化10 h后已完全氧化。     

脉冲电沉积超细晶粒Ni-Mn合金的显微硬度

利用冲液装置和高频窄脉宽脉冲电流,开展了Ni-Mn合金的电沉积试验,得到的沉积层具有接近或达到纳米级的超细晶粒.对电沉积所得到的试片进行了显微硬度测试,研究与分析了电沉积工艺条件对沉积层显微硬度的影响.结果表明,电沉积工艺条件通过影响沉积层的锰含量和晶粒大小而影响沉积层的显微硬度.     

熔炼法制备不同W含量的Ni-W合金的研究

研究了W含量为15％～30％的Ni-W合金的组织形貌、相结构以及显微硬度.结果表明:不同W含量的4种合金都形成了Ni(W)单相固溶体;随着W含量的增加,晶界处氧化物增加,合金显微硬度也随着增加.     

稀土元素对电沉积Ni-W镀层组织结构的影响

研究镀液中添加的稀土元素La对电沉积Ni-W的影响,采用XRD和SEM分别对镀层的晶体结构和表面形貌进行分析,通过电化学综合测试系统测量添加稀土元素La后,Ni-W合金镀层在3.5%Na Cl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明,添加适量的稀土元素La使Ni-W合金镀层结构细化,表面更平整,提高了镀层的耐腐蚀性能。     

Al含量对TiAlN涂层结构及性能的影响

目的 系统研究Al含量对TiAlN涂层结构以及硬度、热稳定性、抗氧化性能和耐腐蚀性能的影响.方法 利用阴极弧蒸发技术,采用Ti、Ti50Al50、Ti40Al60和Ti33Al67靶材制备出4种Ti1–xAlxN涂层.分别利用能量色散X射线光谱仪(EDX)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、纳米压痕仪、热重分...     

电刷镀Ni-W过渡层与离子镀TiN复合涂层的结合力和磨损特性

研究了3Cr2W8V基体电刷镀Ni-W过渡层和离子镀TiN复合涂层的结合力及强化机理.利用XRD、SEM和TEM分析了涂层结构,用划痕法测定了涂层结合力,并测定和分析了涂层的磨损特性.结果表明由于TiN沉积过程中的温度效应,混合晶态的电刷镀Ni-W层发生晶化和析出强化,并形成界面扩散层和双层复合,从而使TiN复合涂层的结合力和硬度明显提高;Ni-W过渡层对TiN涂层起有力的支撑作用.Ni-W与TiN复合涂层的耐磨性优于TiN单层.     

脉冲阴极电沉积羟基磷灰石涂层

对脉冲阴极电沉积与恒电位阴极电沉积制备的羟基磷灰石涂层膜进行了对比实验.结果表明:由于脉冲电沉积的一个关断时间使离子得以从溶液本体向电极表面扩散,在下一脉冲来临时浓差极化的减小有利于HAP的生长;在一定的导通时间下,关断时间的延长有利于羟基磷灰石的沉积,但时间的过度延长不利于羟基磷灰石的沉积;当通电时间为5 s时,其最佳关断时间为2 s;沉积时阴极极化的增强虽有利于膜的生长,但极化过于强烈(阴极电位为-1.0 V(vs SCE)时,涂层易脱落.     

Effect of Pulse and Direct Current Electrodeposition on Microstructure,Surface,and Scratch Resistance Properties of Ni-W Alloy and Ni-W-SiC Composite Coatings

The present work aims to study the influence of direct current and pulse current techniques as well as embedded SiC nanoparticles on the mechanical properties of the electrodeposited Ni-W coating. The electrodeposited coatings were studied for morphological, microstructural, mechanical, and scratch resistance properties using the surface roughness tester, scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, X-ray diffraction, Vickers microhardness, and scratch tester. Application of pulse current exhibited relatively homogeneous and smooth surface of the coatings. A remarkable increment of microhardness was observed in both Ni-W and Ni-W-SiC coatings prepared under pulse current as compared to the direct current technique. Similarly, the scratch test revealed a considerable improvement in the scratch resistance behavior of the Ni-W alloy and the composite coatings from the pulsed current condition. Hence, the application of pulse current not only improved the surface- and microstructure-related properties but also enhanced the Vickers microhardness and scratch resistance properties of the coatings. In addition, the reduction in micro-cracks revealed the improvement in scratch resistance properties of the coatings due to the incorporated SiC nanoparticles into the Ni-W alloy matrix.     

Ni-W Electrodeposited Coatings on Low Carbon Steel Substrate: Fatigue Observations

The fatigue response of electrodeposited Ni-W on low carbon steel substrate was studied. The considered Ni-W coatings are a promising substitute for toxic hard chromium coatings which, according to EU directives (2000/53/WE, 2011/37/UE), must be eliminated. Specimens of pure substrate and those covered by coating were compared. Coated specimens exhibited lower fatigue resistance under higher stress amplitudes than their non-coated counterparts in stress-controlled fatigue experiments. However, at lower stress amplitudes, the fatigue strength of both specimen types was similar. The cyclic softening of the coatings was demonstrated using indentation techniques.     

脉冲电刷镀Ni-Co镀层及其硬度的研究

目的优选脉冲参数,获得具有较高显微硬度的电刷镀Ni-Co合金镀层。方法采用脉冲电源制备电刷镀Ni-Co合金镀层,以显微硬度为性能指标,对比考察CoSO_4浓度、电压、频率和占空比对Ni-Co合金镀层的影响,并研究了最优工艺参数下Ni-Co-MoS_2复合镀层硬度随MoS_2浓度的变化情况。结果电刷镀Ni-Co合金镀层的显微硬度随镀液中CoSO_4浓度的升高先增大后减小,当CoSO_4质量浓度为40 g/L时,镀层硬度达到最大值597.4HV。在4~12 V范围内,电压的增大以及占空比的减小,会使镀层硬度增大。随着频率的增大,镀层硬度呈增大趋势;频率达到1200 Hz后,镀层硬度轻微下降。加入一定量MoS_2,复合镀层硬度先增后减。结论在CoSO_4质量浓度为40 g/L、电压12 V、频率1000 Hz、占空比0.5的条件下,制备出的镀层硬度最大。与未加MoS_2的电刷镀Ni-Co镀层相比,Ni-Co-MoS_2复合镀层硬度有所下降;随着MoS_2浓度增加,复合镀层硬度先增大后减小,当MoS_2质量浓度为20 g/L时,复合镀层硬度达到最大值547HV。     

电流密度对电镀铁-钨非晶合金镀层的影响

利用电镀技术在钢基体表面制备了铁一钨非晶合金镀层.采用SEM,EDS和XRD等方法分别研究了镀层表面形貌、成分和结构随电流密度的变化规律,获取了不同电流密度下的阴极电流效率、镀层厚度和显微硬度.研究表明:随着电流密度的增加,镀层颗粒和孔隙增大,且孔隙有增多的趋势,钨含量略有降低,阴极电流效率降低,镀层增厚且硬度降低.此外,还分析了电流密度的改变引起镀层形貌、钨含量、阴极电流效率、镀层厚度和硬度发生变化的原因.     

直流电沉积法制备纳米晶体镍镀层及其热稳定性的研究

利用直流电沉积技术,系统分析电流密度和镀液糖精浓度对纳米晶体镍性能的影响。电流密度在0.5-1.5 A/dm2 范围内时,可调节糖精浓度制备出415-603Hv的显微硬度宽分布的纳米晶镀层。小电流密度0.5 A/dm2 时,随糖精浓度增大,镀层(200) 面衍射强度增强,结构由(111), (200)双织构向(200)面转变,且镀层内应力值降低,增大到1.2g/L时,内应力降为0MPa。镀层晶粒尺寸为28~98nm时,直到600℃晶粒才开始长大,结构稳定性较好;晶粒尺寸为10nm时,晶粒在317℃异常长大,其结构稳定性显著下降。     

脉冲电流与直流电流的阴极保护效果比较研究

目的研究对比脉冲电流与直流电流阴极保护效果。方法采用挂片法,在Na Cl溶液中,对Q235钢在电源输出电压为4.02 V(直流阴极保护电位为0.95 V)时,对比直流电流和脉冲电流阴极保护条件下的保护效果。结果电源输出功率相同时,脉冲电流可以获得更好的保护效果和较小的平均电流消耗;随着保护时间的推移,脉冲电流在不同参数条件下,阴极保护电位都会越来越负。结论高频率下,脉冲电流保护效果比直流电流的保护效果好;若要提高保护效果和降低电流消耗,应选择中间范围的占空比、较高的频率,并且优先调整频率。     

Nano SiC-Nickel Composite Coatings from a Sulfamat Bath Using Direct Current and Pulsed Direct Current

Composite plating is a method through which the fine particles of metallic or non-metallic compounds are co-deposited in a plated layer to improve surface properties such as lubrication, wear resistance, and corrosion resistance. In this study, nano-sized SiC particles were co-deposited with nickel from sulfamat bath using pulsed and direct currents. Scanning electron microscopy, microhardness, wear, and corrosion tests were carried out to characterize the coating properties. The results showed that microhardness, wear resistance, and corrosion resistance of Ni-SiC composite coatings increased compared to those of Ni films.     

电化学沉积Ni-W合金纳米晶镀层的组织与硬度研究

采用电沉积制备Ni-W合金纳米晶镀层，研究了纳米晶的形成与镀层组织结构和硬度。随着镀液组分的变化，镀层的表面形貌发生变化；X射线衍射结果表明，Ni-W合金的晶粒尺寸在17-30m之间；镀液组成、pH值、电流密度、温度等因素对Ni-W合金纳米晶沉积层的硬度都有影响，最主要的影响因素是pH值及电流密度。     

Ni-W,Ni-Fe合金纳米晶涂层电沉积与性能研究

采用电沉积技术制备了Ni—W，Ni—Fe合金纳米晶，选择主盐浓度、电流密度、镀液pH值、温度等4个工艺参数进行正交试验，通过极差分析，探索了多因素对沉积速率的影响，并对Ni—W，Ni—Fe合金纳米晶镀层的组织结构和显微硬度进行评价。结果表明：通过控制主盐浓度和操作条件，可以获得不同成分的Ni—W，Ni—Fe合金纳米晶；主盐钨酸纳对于Ni—W合金沉积影响最大，而硫酸铁对Ni—Fe合金沉积影响极小；两种合金纳米晶镀层具有较高的硬度，且表面光亮，与基体结合牢固。     

超声条件下脉冲电镀 Ni-纳米 Al2 O3 复合镀层及其显微硬度研究

目的优选脉冲参数,以获得具有较高显微硬度的复合镀层。方法超声条件下,采用脉冲电镀方法制备Ni-纳米Al2O3复合镀层。以显微硬度作为性能指标,对比考察平均电流密度、占空比、频率和施镀时间的影响。结果 Ni-纳米Al2O3复合镀层的显微硬度随着平均电流密度升高,占空比增大,频率升高,均呈现出先增后减的趋势,而随着施镀时间延长,呈现出近似递减的趋势。结论在平均电流密度8 A/dm2、占空比0.6、频率1.5 k Hz、施镀时间3 min的条件下,制备的Ni-纳米Al2O3复合镀层显微硬度最高,约为427.1HV。较高复合量的纳米微粒有效起到了弥散强化和细晶强化作用,改善了复合镀层结构致密程度,进而提高了显微硬度。