Ni-P-金刚石化学复合镀研究工艺对镀层硬度的影响

在镍磷化学镀的基础上,研究了微米、纳米金刚石化学复合镀工艺。采用正交试验方法,研究化学镀液、金刚石种类与浓度、表面活性剂种类与含量以及热处理温度等因素对镀层显微硬度的影响。结果表明:对镀层硬度影响明显的因素依次为金刚石种类、表面活性剂种类、热处理温度和表面活性剂含量,而镀液种类和金刚石浓度对镀层硬度的影响较小。最佳工艺为:金刚石为纳米金刚石灰粉,添加阴离子表面活性剂,热处理温度为350℃,表面活性剂含量为1∶10,选用化学镀液B,金刚石浓度为6.0g/L。     

化学镀制备Ni-Cu-P-TiN复合镀层及其热处理工艺

采用中温化学复合镀在高碳钢表面制备了Ni-Cu-P-TiN复合镀层,采用SEM、XRD对镀层的相组成与微观结构进行了分析,并研究了400℃热处理时间对镀层相组成、硬度、耐腐蚀性能的影响。结果表明,TiN相均匀的分散于Ni-Cu-P胞状结构的界面之间,沉积比例在4.5%~5.0%;在400℃下进行恒温热处理,随时间延长,Ni-Cu-P-TiN镀层中逐渐析出细小Ni3P相,截面硬度增加,40min时达到最高硬度960HV;随热处理时间继续延长,Ni3P相的晶粒粗化,镀层硬度下降;镀态Ni-Cu-P-TiN镀层的自腐蚀电流密度为7.92μA,仅为高碳钢(167μA)的1/20,经400℃下恒温热处理0~40min,其自腐蚀电流密度逐渐升高,40min时达到最大值28.2μA。     

Influence of pH values on electroless Ni-P-SiC plating on AZ91D magnesium alloy

A novel Ni-P-SiC composite coating was prepared by electroless plating in order to improve the corrosion capacity and wear resistance of AZ91D magnesium alloy. The influence of pH values on deposition rates and properties of the coatings was studied. The microstructure and phase structure of the Ni-P-SiC coatings were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffractometry (XRD). The corrosion and wear resistance performances of the coatings were also investigated through electrochemical technique and pin-on-disk tribometer, respectively. The results indicate that the composite coating is composed of Ni, P and SiC. It exhibits an amorphous structure and good adhesion to the substrate. The coatings have higher open circuit potential than that of the substrate. The composite coating obtained at pH value of 5.2 possesses optimal integrated properties, which shows similar corrosion resistance and ascendant wear resistance properties to the substrate.     

热处理对化学沉积Ni-Zn-P-TiO2复合镀层的影响

采用化学沉积方法获得Ni-Zn-P-TiO2复合镀层.采用X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析等手段对复合镀层进行表征,研究了不同热处理状态下复合镀层的显微硬度、耐蚀性及耐冲蚀特性.结果表明,复合镀层由锐钛矿的纳米TiO2颗粒和过饱和的镍固溶体所构成.对经过不同热处理温度后复合镀层的分析表明,300℃以下热处理时,复合镀层衍射图无明显变化;加热至400℃时,有Ni3P析出;加热至500℃时,有Ni5Zn12析出.经400℃×1 h热处理,复合镀层具有最大的硬度值.复合镀层经300℃×1 h热处理后质量损失最低,有最好的耐蚀性能.在介质流速为36 ml/s、冲击角度为45.条件下,经过300℃× 1 h热处理后的复合镀层质量损失最低.     

Influence of heat treatment on microstructures and micro-hardness of n-SiO2/Ni composite coating

The n-SiO2/Ni composite electro-brush plating coating was prepared on the 1045 steel substrate. SEM and TEM were utilized to analyze the surface and cross-section morphologies or the microstructures of the composite coating before and after heat treatment, as well as a micro-hardness tester was used to measure the micro-hardness before and after heat treatment. The results show that the entrance of nano SiO2 particles into composite coating makes the micro-hardness higher. After heat treatment, due to the obstruction to growth of Ni crystals from nano particles, the composite coating still possesses a higher micro-hardness than that of common Ni-base coating.     

Ni/P金刚石化学复合镀层性能与组织研究

本文研究了金刚石含量、热处理温度、表面活性剂种类等因素对Ni-P-金刚石复合镀层的显微硬度与耐磨性能的影响;采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪对复合镀层的表面形貌及组织结构进行了分析。结果表明:在化学镀层中共沉积金刚石微粉能显著提高镀层的耐磨性;各工艺因素对复合镀层显微硬度与耐磨性的影响程度各不相同,热处理温度对复合镀层耐磨性能的影响最大;当镀液中金刚石微粉含量为2 g/L、热处理温度400℃、表面活性剂为SHP其含量为1∶15时,复合镀层的耐磨性能最好。与Ni-P化学镀层相比,金刚石复合镀层的耐磨性提高50%。     

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.     

Characterisations of low phosphorus electroless Ni and composite electroless Ni-P-SiC coatings on A356 aluminium alloy

A low phosphorus electroless nickel coating of Ni-2.5?wt-%P alloy and a composite coating of Ni-5?wt-%P-SiC were prepared on A356 aluminium alloy substrates using two types of electroless bath solutions, an alkaline bath for low phosphorus and acidic for composite plating. The coatings morphologies have been characterised using optical and scanning electron microscopy. In addition, X-ray diffraction, microhardness, reciprocating wear testing and adhesion tests have been conducted to characterise structure and mechanical properties of the resulting coatings. The results obtained revealed that a crack-free and homogeneous coating could be produced using an optimum bath formulation. The maximum thickness of the composite coatings was 50?µm, the thickness of coatings tested. The composite coating was more resistant to wear in comparison to the low phosphorus nickel one, but had lower adhesion.     

化学镀Ni—P—SiC复合镀层的组织性能

对Ni-P-SiC化学复合镀层的组织性能进行了详细地研究。首先,用EDS-SEM研究了复合镀层的成分及形貌;用XRD分析了热处理后复合镀层的相组成,然后对复合镀层的硬度和耐磨性进行了系统的测定与分析。结果表明:镀液中适量的SiC及400C×1h热处理,可使复合镀层具有最大的显微硬度和最佳的耐磨性。     

Ni-P-SiC composite coatings electroplated on carbon steel assisted by mechanical attrition

Ni-P-SiC composite coatings were electroplated on carbon steel substrate assisted by mechanical attrition (MA). The MA action was conducted by dispersing glass balls on the cathodic surface, vibrating in the horizontal direction. The experimental results show that, under the assistant of MA action, the adhesion of Ni-P-SiC coating on the steel substrate can be improved effectively, and the Ni-P-SiC coatings exhibit a crystallized structure and Ni-P matrix can combine tightly with SiC particles, and the hardness and corrosion resistance of these coatings increase markedly. During heat treatment, the defects produced in conventional Ni-P-SiC composite coatings can be avoided assisted by MA action. Both of the wear resistance and corrosion resistance of these coatings can be improved further.     

真空热处理对Ti6Al4V基体/NiCrAlY涂层体系组织结构及元素扩散行为的影响

采用电弧离子镀(AIP)技术在Ti6Al4V基体表面沉积制备了NiCrAlY涂层. 通过金相观察(OM)、扫描电镜(SEM)与能谱(EDS)分析、 X射线衍射(XRD)分析以及显微硬度测试, 研究了真空热处理对NiCrAlY涂层组织性能的影响, 讨论了Ti6Al4V基体/NiCrAlY涂层界面元素扩散规律. 结果表明: 700.℃真空热处理后, NiCrAlY涂层中开始析出γ′-Ni3Al相, 这提高了涂层的表面硬度; 在700.℃温度下, Ti6Al4V基体/NiCrAlY涂层界面由外至内出现Ni3(Al,Ti)、 TiNi和Ti2Ni中间化合物层, 并随着温度提高, 界面处中间化合物层增厚; 700.℃时, 主要发生了镍、钛元素的扩散, 铬元素在870.℃开始发生扩散. 当温度提高到950.℃后, 由于镍元素大量向Ti6Al4V基体扩散引起涂层的退化失效.     

真空热处理对APS-NiCoCrAlY+APS-YSZ热障涂层热循环寿命的影响

通过大气等离子喷涂在HA188合金基材上制备NiCoCrAlY+YSZ热障涂层,然后分别对试样在高真空和低真空中进行1080 ℃的热处理。通过在1100 ℃对热处理前后的热障涂层进行热循环考核,并在具备EDS的扫描电镜下分析了热循环前后的显微组织和成分。结果表明,真空热处理显著提高了APS-NiCoCrAlY+APS-YSZ热障涂层的热循环寿命,一方面是由于真空热处理后在APS-NiCoCrAlY/APS-YSZ界面上形成连续的TGO层受到了抑制,降低了由TGO产生的应力开裂,另一方面真空热处理后的涂层热循环时在APS-NiCoCrAlY的内部产生了更多的氧化物,在一定程度上降低了APS-NiCoCrAlY的热膨胀系数,减少了由APS-NiCoCrAlY/APS-YSZ热膨胀系数不匹配造成的应力开裂。并且低真空热处理的涂层内部失效裂纹没有像高真空热处理的涂层那样均匀连续扩展。     

热处理温度对AZ91D合金表面Ni-P-SiC复合镀层性能的影响

目的提高镁合金表面Ni-P-SiC复合镀层的耐腐蚀性能和耐磨性能。方法采用加入SiC微粒的Ni-P化学镀溶液,在AZ91D镁合金表面制备Ni-P-SiC复合镀层,并在不同温度下进行热处理,通过X射线衍射(XRD)、显微硬度测试、电化学腐蚀测试和摩擦磨损实验等方法分析和评价镀层的组织构成、显微硬度、耐腐蚀性能和耐磨性能。结果 Ni-P-SiC复合镀层经320℃热处理后,组织结构由非晶向晶体转变,并伴随有Ni3P相的析出。此温度下热处理的Ni-P-SiC复合镀层:显微硬度最高,可达1120HV,为未热处理时显微硬度(620HV)的1.81倍;自腐蚀电位为–0.697 V,较未热处理样品的(–0.727 V)有所提高;腐蚀电流密度基本最小,为0.984μA/cm~(–2);磨损体积最小,为0.324×10~(–3) mm~3。340℃热处理的复合镀层则磨损体积最大,为1.43×10~(–3) mm~3。结论在AZ91D镁合金表面制备的Ni-P-SiC复合镀层经过320℃热处理保温1 h后,复合镀层的硬度、耐腐蚀性能和耐磨性能均有所提高。     

热处理温度对Ni-Fe-P化学镀层性能的影响

将表面经过Ni-Fe-P化学镀的35CrMo钢在不同温度下进行热处理,通过XRD、显微硬度计、电化学试验等手段研究热处理温度对镀层性能的影响。结果表明,经热处理后,镀层具有较高的硬度,400 ℃时,达到最高值881.7 HV0.5;经过热处理的镀层与基体有很好的结合力;镀层经200 ℃热处理后耐蚀性能提高,经400 ℃热处理后镀层耐蚀性降低,当热处理温度增加到600 ℃时,镀层的耐蚀性有所回升。     

热处理对42CrMo钢化学镀Ni-W-P合金镀层组织与性能的影响

对42Cr Mo钢Ni-W-P三元合金镀层进行400℃×1 h热处理。利用扫描电镜、X射线衍射技术,分析了Ni-W-P三元合金镀层热处理后的组织结构变化。测试了热处理对镀层显微硬度、耐磨、耐蚀性能的影响,研究了镀层在石油介质中的腐蚀磨损性能。结果表明,热处理后镀层结构由混晶态转变成晶态,显微硬度得到提高,耐磨损性能优于未经热处理的镀件。     

化学沉积Ni—P合金层及Ni—P—SiC复合层的研究

本文通过对化学沉积Ni-P合金和Ni-P-SiC复合镀层的研究,找到了制取适宜的磷含量和SiC含量的工艺方法。介绍了所得沉积层具有较高硬度和优良的耐磨性,并列举了应用于工业生产的实例,预期这项技术具有较广阔的应用前景。     

热处理对纳米Ni-W合金镀层结构及性能的影响

将表面电镀纳米Ni-W合金镀层的p110SS油管钢在不同温度和保温时间下进行热处理,通过X射线衍射分析（XRD）、能谱分析（EDS）、电化学试验、显微硬度计、金相显微镜等方式研究不同温度和保温时间的热处理对纳米Ni-W合金镀层性能的影响。结果表明,Ni-W合金镀层的主要成分为Ni17W3,镀层的平均晶粒尺寸为5.8 nm。随着热处理温度的升高,镀层的硬度先升高后降低,达到500 ℃时镀层的显微硬度达到最大值1196 HV0.1;镀层的腐蚀速率先减少后增大,500 ℃时腐蚀速率达到最低的0.1258 mm/a。镀层的硬度随着保温时间的增加逐渐减少,腐蚀速率随着保温时间的增加逐渐增加,保温1 h镀层的硬度最高,耐腐蚀性最好。经过热处理后的镀层与基体结合良好,均达到一级标准。纳米Ni-W合金镀层的最优热处理工艺为500 ℃保温1 h。     

碳纤维表面化学复合镀Ni-P-SiC镀层的形貌及性能

为了同时改善碳纤维与金属铝基体之间的润湿性和分散性,采用化学复合镀的方法在碳纤维上制备Ni-P-SiC复合镀层。通过扫描电子显微镜观察镀层表面和截面形貌,通过单纤维电子强力测试仪分析Ni-P镀层和Ni-P-SiC镀层力学性能,采用同步热分析仪分析Ni-P镀层和Ni-P-SiC镀层的氧化性能。结果表明:Ni-P-SiC镀层的抗拉强度比Ni-P镀层的抗拉强度稍低,但Ni-P-SiC镀层的形状参数m对比Ni-P的形状参数m提高了8.45%,材料的可靠性提高;对比出现最大放热峰的温度,Ni-P-SiC镀层比Ni-P镀层的出现温度高130℃,Ni-P-SiC镀层的抗氧化性明显提高;通过Ni-P-SiC镀层改性后的碳纤维在铝基中分散性明显提高,减少了碳纤维的聚集。Ni-P-SiC镀层有效解决了高温条件下碳纤维与铝基复合的难题。     

Ni-P-SiC(纳米)化学复合镀工艺的研究

是在化学镀Ni-P工艺基础上添加不同浓度的纳米尺寸的SiC粒子，探讨SiC纳米粒子及其浓度对镀速、复合铰层性能等的影响。结果表明：添加适量的SiC纳米粒子，镀速和镀层硬度都有显著的提高，镀速可达到68．4μm/h，镀层硬度可达到1650HV。     

热处理对化学镀镀层性能影响的研究进展

热处理可以使镀层稳定,改善力学性能。分别叙述了随温度的升高和保温时间的延长,热处理对化学镀Ni-P二元合金、Ni-W-P、Ni-Cr-P等三元合金、Ni-W-Mo-P四元合金镀层性能的影响,分析了热处理对合金镀层耐蚀性、耐磨性的影响,并提出了热处理改善化学镀镀层性能的研究方向。