铝合金喷涂Ni60涂层的耐磨性研究

采用氧-乙炔火焰喷涂技术在ZL109铝合金表面制备Ni60涂层。用显微硬度计测定涂层的显微硬度,用摩擦磨损实验机研究涂层的耐磨性,用扫描电子显微镜(SEM)观察磨损形貌并分析磨损机制。结果表明:ZL109铝合金经过火焰喷涂Ni60涂层后,基体的显微硬度明显提高,并呈现出很好的耐磨性及平稳较低的摩擦因数;涂层的磨损机制以疲劳磨损为主。     

用于铝合金零件表面强化的Ni-SiO2-MoS2复合镀层的研究

在2A12铝合金基体表面制备了Ni-SiO_2-MoS_2复合镀层,拟对铝合金零件进行表面强化。测试了镀层的形貌、成分及结合力,观察了基体与镀层表面的硬度压痕和磨损面形貌,并比较了基体与镀层的显微硬度及耐磨性。结果表明:镀层表面比较平整,无孔洞等缺陷,镀层中Ni、Si和Mo的质量比为92.23∶7.08∶0.69。镀层与基体之间结合牢固。镀层表面的硬度压痕较浅,其显微硬度在4 736～5 137MPa范围内,显微硬度是基体的10倍以上。镀层具有较好的抵抗局部塑性变形的能力及耐磨性。     

SiC强化镍基纳米复合电刷镀层的干摩擦磨损特性

采用电刷镀技术制备了快速镍和,n-SiC/Ni、n-SiC/Ni-W复合镀层,研究了镀层的干摩擦磨损特性,测定了镀层的显微硬度,采用扫描电子显微镜(SEM)观察分析了镀层磨痕形貌.结果表明:纳米粒子的加入可以显著地提高镀层的耐磨性.纳米复合镀层的磨损机制以磨粒磨损为主,而纯镍镀层以粘着磨损和磨粒磨损为主.     

激光强化电刷镀Ni镀层耐磨性研究

制备了激光强化电刷镀Ni镀层,研究了其硬度和耐磨性,分析了激光强化电刷镀Ni镀层耐磨性增加的原因.实验结果表明:当P激光为400 W时,激光强化电刷镀Ni镀层的硬度比普通Ni刷镀层提高约250 HV,相对耐磨性是1.56倍,晶粒细化是镀层硬度和耐磨性增强的主要原因.     

化学镀镍–磷–二硫化钼复合镀层及其磨损行为的研究

在45钢基体上化学镀制备得到Ni–P–Mo S2复合镀层,研究了镀液Mo S2添加量(镀层Mo S2含量)对镀层磨损行为的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段表征了镀层的形貌、微观结构和磨损特征,探讨了不同镀层的磨损机制。400°C热处理使镀层金属由非晶态转变为晶态,显微硬度提高,但Mo S2的物相不变。Ni–P镀层的显微硬度(热处理后为1 040 HV)较高,在摩擦过程中能形成对磨损面起保护作用的摩擦层,故Ni–P镀层具有良好的耐磨性,其磨损机制为粘着磨损和转移。镀液添加1 g/L Mo S2时,所得Ni–P–Mo S2复合镀层具有更优异的耐磨性,这是其高显微硬度(热处理后为735 HV)和Mo S2润滑效应的共同作用,以轻微磨粒磨损和转移为主要磨损机制;镀液添加过量(2 g/L)Mo S2时,复合镀层的显微硬度(热处理后为533 HV)较低,摩擦过程中表面不能形成摩擦层,其耐磨性极差,磨损机制为严重的粘着磨损和磨粒磨损。     

镀液中二硫化钼添加量对镍-二硫化钼复合电镀层耐磨性的影响

以MoS_2作为增强相添加到由240 g/L NiSO_4·6H_2O、45 g/L NiCl_2·6H_2O、30 g/L H_3BO_3、20 g/L Na_2SO_4和0.2 g/L十六烷基三甲基溴化铵组成的镀液中,在45钢表面电沉积得到Ni–MoS_2复合镀层。采用扫描电镜、X射线衍射仪和摩擦磨损试验仪考察了MoS_2添加量对Ni–MoS_2复合镀层的表面形貌、相结构和耐磨性的影响。随着MoS_2添加量的增大,Ni–MoS_2复合镀层表面凸起的胞状结构增多,显微硬度先增大后减小,摩擦因数降低。当MoS_2的添加量为2 g/L时,所得Ni–MoS_2复合镀层的显微硬度为860.5 HV,耐磨性较佳。     

电刷镀镍–钨–二硫化钼复合镀层的组织和耐摩擦磨损性能

采用复合电刷镀工艺在2Cr13不锈钢基材上制备了Ni–W–纳米MoS_2复合镀层。采用扫描电镜、显微硬度计和摩擦磨损试验机对镀层微观形貌、显微硬度和耐摩擦磨损性能进行分析。结果表明:与Ni–W合金镀层相比,Ni–W–纳米MoS_2复合镀层的表面更加平整、致密,显微硬度较低,耐摩擦磨损性能较优。随镀液中Mo S2纳米颗粒质量浓度的增大,复合镀层的摩擦因数小幅下降,磨损量先降后升。当镀液含20 g/L MoS_2时,所得Ni–W–纳米MoS_2复合镀层的综合性能最优。     

刷镀电压对镍镀层组织及性能的影响

采用电刷镀法在 Q235 钢表面制备镍镀层。分别采用扫描电镜﹑显微硬度仪、摩擦试验机、电化学工作站等研究了电刷镀电压对镀层组织结构和性能的影响。结果表明,不同电压下所得镍镀层的综合性能均优于基体。最适宜的刷镀电压为 12 V。在此电压下,镍镀层表面均匀、致密,镀层与基体之间为紧密的冶金结合,显微硬度最高,耐磨性及耐蚀性最佳。     

7×××系高强铝合金耐磨涂层的制备与性能

为了解决7×××系高强铝合金耐磨性差的问题,采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术在7055铝合金基体表面分别制备了Cr2O3、Ni60和WC三种涂层,对涂层截面进行扫描电镜(SEM)观察及X射线衍射(XRD)物相分析,并测定了其显微硬度,借助摩擦磨损试验机和三维轮廓扫描仪对3种涂层的耐磨性进行比较,探究了它们的磨损机制。结果表明：在相同的热喷涂工艺条件下,3种涂层的耐磨性顺序为：WC> Ni60> Cr2O3。WC涂层的显微硬度达到1 213 HV,磨损率仅为3.33×10-4 mm3/(N·mm),耐磨性比7055铝合金基体提高了约12倍。该涂层中高硬度的WC硬质颗粒可以起到阻止磨粒磨损的作用,降低了磨粒的显微切削作用。采用超音速火焰喷涂技术可在7055系高强铝合金表面获得高硬度的耐磨涂层。     

电刷镀超厚镍/铜组合镀层及其组织结构

采用电刷镀技术分别制备了厚度约为1 mm的单一Ni镀层和Ni/Cu组合镀层。对比了两种镀层的外观、表面显微硬度、截面显微硬度分布和截面组织结构。结果表明,Ni镀层和Ni/Cu组合镀层的平均表面显微硬度分别为357 HV和475 HV。随着镀层厚度的增大,Ni镀层出现异常生长的现象,显微硬度先增大后减小。Ni/Cu组合镀层比Ni更致密,纵向显微硬度的波动更小,结合力良好。     

脉冲宽度对电刷镀制备Ni/CNT纳米晶复合镀层显微结构及性能的影响

在不同工艺参数下利用电刷镀技术制备镍-碳纳米管纳米镀层。将碳纳米管添加到刷镀镍的基础镀液中,并以球磨的方式加以分散。镀液中碳纳米管质量浓度为3 g/L。利用扫描电子显微镜和X-射线衍射对镀层晶粒尺寸、显微结构以及形貌进行分析,利用显微硬度仪和球磨磨损试验机对镀层硬度及磨损量进行测试。结果表明,在直流电流下所制备的Ni/CNT镀层的晶粒尺寸约为20 nm;在脉冲电流下,Ni/CNT镀层晶粒尺寸有所降低,并且当脉冲宽度变短时,镀层表面更为平整。随着热处理温度的升高,Ni/CNT镀层的晶粒尺寸有所增加,当加热温度达到500℃时,镀层晶粒尺寸超过50 nm。脉冲电流下所制备的镀层的显微硬度明显高于直流电流下,并且随着脉冲的变短镀层硬度增大。在300℃以下时,Ni/CNT镀层硬度有轻微变化,当温度升高到400℃以上时,镀层硬度明显降低。脉冲电流下所制备复合镀层的耐磨性较直流电流下更好,并且随着脉冲的变短,镀层耐磨性增强。     

可溶性阳极电刷镀纳晶Ni-P-SiC复合镀层的耐磨损性能

采用可溶性镍阳极电刷镀方法,在铜片上制备了Ni-P纳晶镀层和Ni-P-SiC复合镀层,镀层表面平整、致密、无裂纹.纳米颗粒的加入没有改变镀层的纳米晶结构,对镀层磷含量影响不大.硬度测试和摩擦磨损试验表明:纳米SiC的加入起到细晶强化和弥散强化作用,可以提高镀层的硬度和耐磨性能:添加纳米颗粒后镀层磨损方式由黏着磨损转变为磨粒磨损.     

兆声功率密度对同轴兆声辅助喷射电沉积镍的影响

[目的]金属微器件在电沉积过程中往往会产生较大的残余应力,对微器件的尺寸精度、力学性能和良率产生不利影响。[方法]为降低镀层的残余应力,在喷射电沉积镍过程中施加同轴兆声辅助。研究了兆声功率密度对Ni镀层形貌、表面粗糙度、显微硬度和残余应力的影响。[结果]施加同轴兆声辅助后,所得Ni镀层的宏观和微观形貌都有所变差,表面粗糙度略微增大,显微硬度变化不大,但残余应力显著降低。当兆声功率密度为10 W/cm²时,Ni镀层的残余应力最低,比无兆声辅助时所得Ni镀层低了37.75%。[结论]在电沉积过程中施加兆声辅助能够有效降低镀层的残余应力。     

二硫化钼含量对铁-二硫化钼复合电镀层性能的影响

为了提高Fe镀层的耐磨性，向镀铁液中添加不超过40 g/L的纳米MoS₂颗粒，通过电沉积得到Fe–MoS₂复合镀层。利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、显微硬度计、热震试验及摩擦磨损试验研究了MoS₂颗粒质量浓度对Fe–MoS₂复合镀层微观形貌、元素组成、显微硬度、结合力及耐磨性的影响。结果表明，Fe–MoS₂复合镀层的结合力良好，表面微裂纹比Fe镀层多，显微硬度高于Fe镀层，耐磨性优于Fe镀层。当MoS₂质量浓度为30 g/L时，Fe–MoS₂复合镀层的显微硬度最高，耐磨性最佳。     

微纳米材料对镀层硬度耐磨性的影响

通过制备Ni,Ni-SiC(微米)复合电镀,Ni-SiC(纳米)复合电镀,Ni-CNTs复合电镀,Ni-CNTs-SiC(微米)复合电镀,Ni-CNTs-SiC(纳米)复合电镀六种镀层,研究这六种镀层的显微硬度、耐磨性,并进行对比。分析了碳纳米管、碳化硅颗粒的加入对镀层的显微硬度和耐磨性的影响。试验结果表明,纳米复合电镀层表面平整光滑,其显微硬度、耐磨性也较纯镀镍镀层有显著的提高。     

电刷镀Ni／n-SiO2复合镀层的组织和性能研究

采用直流和脉冲电刷镀技术制备了Ni／SiO2纳米复合镀层。应用OM和SEM对镀层的表面形貌和显微组织进行了观察，分析结果表明脉冲电流对镀层的生长有明显的影响。脉冲电流的占空比和频率等参数将会改变镀层致密程度和粗糙度。与直流电流相比，脉冲电流电刷镀复合镀层具有高的硬度和低的摩擦因数。脉冲电流电刷镀复合镀层的耐磨损性能明显改善。     

铁-镍-钨合金电镀在缸套上的应用

以45钢缸套内孔表面为基体,电沉积得到Fe-Ni-W合金镀层.采用目视评价、显微硬度计.中性盐雾试验,盐水浸泡试验及干性条件的摩擦磨损试验等方法,研究了Fe-Ni-W合金镀层的外观、显微硬度、耐蚀性、耐磨性等性能.结果表明,Fe-Ni W合金镀层光亮、细致,镀层在最佳温度500～650℃下热处理2h后硬度最高可达130...     

激光强化电刷镀技术及试验研究

综述了激光强化电沉积技术的发展和研究现状，概括了激光强化电沉积机理、激光对镀层性能的影响，进行了激光强化电刷镀工艺试验，利用扫描电镜和显微硬度计对镀层性能进行了检测。结果表明，激光强化电刷镀可以细化镀层晶粒，提高硬度，并可实现一定的结晶取向性。     

镀液中石墨烯添加量对镍-石墨烯复合电镀层微观结构和耐磨性的影响

为提高巴氏合金的耐磨性,将石墨烯作为增强相添加到由240g/L NiSO_4·6H_2O、45 g/L NiCl_2·6H_2O、30 g/L H_3BO_3、20 g/L Na_2SO_4和0.1 g/L十二烷基苯磺酸钠组成的镀镍液中,在ZSnSb8Cu4合金上电沉积得到镍-石墨烯复合镀层。采用扫描电镜、X射线衍射仪和摩擦磨损试验仪考察了镍-石墨烯复合镀层的表面形貌、组织结构和耐磨性。结果表明,复合电沉积镍-石墨烯能够有效提高巴氏合金基体的耐磨性,而镀液中石墨烯添加量的增大能使镀层晶粒细化,显微硬度升高,摩擦因数和磨损率减小。当镀液中石墨烯的质量浓度为400 mg/L时,镍-石墨烯复合镀层的显微硬度较高,耐磨性最优。     

电刷镀高锡铜锡合金镀层的热处理及摩擦性能研究

基于碱性焦磷酸盐体系,在45钢基体上采用电刷镀技术制备了锡质量分数分别为52.6%、61.4%和70.0%的高锡铜锡合金镀层。考察了热处理对镀层组织和显微硬度的影响,以及镀层的摩擦性能。结果表明:经过180°C热处理之后,镀层发生再结晶现象,晶粒粗化,硬度下降,与此同时镀层晶化程度提高,出现Cu3Sn晶化相。在干摩擦条件下,热处理前后高锡镀层的摩擦因数在0.50~0.70之间,未发生明显变化,但磨痕宽度和磨损体积有不同幅度的下降,其中锡含量为61.4%的镀层的摩擦性能最佳。进一步研究其分别在NF2、E02和澳力丹微乳化液3种润滑条件下的摩擦性能,发现热处理前后镀层均只发生了轻微的磨粒磨损,摩擦性能未发生明显变化,摩擦因数在0.03~0.15之间,磨痕宽度在40.0~60.0μm之间,但热处理后磨痕的犁沟宽度变窄,犁沟数量减少,说明热处理后镀层脱落的概率减小,耐磨性增强。