热处理对Fe-W-ZrO2纳米复合镀层结构和性能的影响

采用复合电沉积方法,在碳钢表面制备质量分数为Fe38.3%、W52.7%、ZrO29%的Fe-W-ZrO2纳米复合镀层,研究热处理对镀层结构和性能的影响。结果表明,镀态下Fe-W-ZrO2纳米复合镀层内部结构致密无裂纹,呈明显非晶态结构特征,具有较高的硬度和耐磨性;复合镀层经500℃热处理后开始晶化,随温度升高,镀层晶化析出α-Fe相,硬度、耐磨性继续提高;700℃时复合镀层晶化完成,M6C型复合碳化物Fe3W3C析出,与α-Fe相两相并存,镀层硬度、耐磨性急剧增大,到800℃时,Fe3W3C硬质相逐渐成为主相,硬度达到最高点1270HV,耐磨性是镀态下的5～7倍;而且纳米微粒ZrO2的引入不会在Fe-W非晶合金镀层中形成新相,在适当的热处理下能有效提高Fe-W-ZrO2纳米颗粒复合镀层的硬度、耐磨性。     

石油管道基材表面化学沉积Ni-P-TiN镀层研究

采用化学沉积方法在石油管道基材20钢表面制备Ni-P-Ti N镀层,研究温度、Ti N粒子浓度以及p H值对Ni-P-Ti N镀层的影响,通过扫描电镜(SEM)来观察3种不同分散方式所制备镀层的表面形貌。结果表明:当温度为80℃、Ti N粒子质量浓度为2 g/L、p H值为4.8时,Ni-P-Ti N镀层的沉积速率最大,其最大值为8.7μm/h;采用机械搅拌+复合型表面活性剂工艺制备的Ni-P-Ti N镀层最为细密,仅有轻微团聚现象存在。     

镍磷基纳米SiC-PTFE化学复合镀层性能研究

详细介绍了镍磷基纳米SiC-PTFE化学复合镀层微观组织结构、微观硬度、耐磨性、耐腐蚀性试验方法和试验过程,并对镀层微观结构、硬度和耐磨性、微观摩擦磨损机理、耐腐蚀性试验结果进行对比分析和研究。结果表明,镍磷基纳米SiC-PTFE化学复合镀层相对其它镍基镀层具有优异的耐磨、减磨和耐腐蚀性能。     

镍磷基纳米SiC-PTFE化学复合镀层性能研究

详细介绍了镍磷基纳米SiC-PTFE化学复合镀层微观组织结构、微观硬度、耐磨性、耐腐蚀性试验方法和试验过程,并对镀层微观结构、硬度和耐磨性、微观摩擦磨损机理、耐腐蚀性试验结果进行对比分析和研究。结果表明,镍磷基纳米SiC-PTFE化学复合镀层相对其它镍基镀层具有优异的耐磨、减磨和耐腐蚀性能。     

电沉积方法对Ni-ZrO2复合镀层结构与性能的影响

分别采用机械搅拌-直流电沉积方法、机械搅拌-脉冲电沉积方法和超声波振荡-脉冲电沉积方法制备Ni-ZrO_2复合镀层,利用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪表征复合镀层的表面形貌和晶相结构,利用显微硬度计和摩擦磨损试验机检测复合镀层的显微硬度和耐磨性。结果表明:与机械搅拌-直流电沉积和机械搅拌-脉冲电沉积的复合镀层相比,超声波振荡-脉冲电沉积的复合镀层表面平整、致密,晶粒细小,平均晶粒尺寸为(50~100)nm;择优取向发生改变,在(220)晶面呈择优取向,而非(200)晶面;显微硬度明显提高,接近600HV;耐磨性改善,磨损形式为轻微磨粒磨损,磨损量降低,仅为2.29 mg。     

钛基化学复合镀Ni-P-石墨晶化行为与性能研究

利用化学复合镀技术在钛基表面制备了含有石墨微粒的复合镀层。通过 SEM、XRD、EDS、显微硬度仪和磨损测试等方法对镀后组织性能进行分析,讨论石墨微粒的加入对镀层结构、晶化过程及镀层性能的影响,并与 Ni-P 合金镀层进行对比。结果表明:镀态下镀层是胞粒状堆积形式、属非晶结构,石墨嵌入镀层胞状颗粒中,表面呈现鲜花团集状态;石墨微粒的加入使复合镀层晶化温度升高。晶化完成周期缩短;含有层状石墨微粒的复合镀层大大地提高了钛基表面的耐磨性,热处理后镀层中出现大量的 TiC 硬质增强相,提高了镀层硬度。400℃热处理后硬度达到1239HV0.2,是钛基体的5倍,也高于 Ni-P 合金镀层。     

共沉积晶态Ni-P-W-Nb2O5复合镀层的性能研究

利用晶态镀液在钕铁硼磁性材料基体表面共沉积Ni-P-W-Nb_2O_5复合镀层,对镀层的电化学性能、共沉积镀层与基体的结合性能及镀层的显微硬度进行测试。结果表明:当晶态镀液中Nb_2O_5颗粒的质量浓度为5~15 kg/m3时,共沉积Ni-P-W-Nb_2O_5复合镀层的电化学性能及其与基体间的结合强度随镀液中Nb_2O_5颗粒浓度的增加而增加;当镀液中Nb_2O_5颗粒的质量浓度由15 kg/m3增加到20 kg/m3时,镀层的电化学性能及其与基体间的结合强度有所下降。显微硬度测试结果表明,共沉积Ni-P-W-Nb_2O_5复合镀层的硬度随着镀液中Nb_2O_5颗粒浓度的增加呈单调增加趋势。     

热处理对Ni-P-Al_2O_3复合化学镀层性能的影响

研究了热处理对Ni-P -Al2 O3 复合化学镀层性能的影响。结果表明 ,Ni-P -Al2 O3 复合化学镀层的硬度和耐磨性随加热温度的升高而升高 ,并在 40 0℃时达到最大值。镀层的耐蚀能力随加热温度的升高而降低 ,但当加热温度超过 45 0℃后 ,耐蚀能力又会明显提高     

27SiMn钢化学镀Ni-Ce-P和Ni-Cu-Ce-P性能对比研究

为改善采煤液压支架立柱的耐蚀和耐磨性能,以常用材料27SiMn钢为基体,制备了化学镀Ni-Ce-P和Ni-Cu-Ce-P镀层。利用SEM、XRD对镀层形貌和物相进行表征,对比分析两种镀层的硬度、耐磨及耐蚀性能。结果表明:相对于Ni-Ce-P镀层,Ni-Cu-Ce-P镀层表面更为平整和致密;各镀层结构均以非晶态为主;镀层试样的硬度和耐磨性均比基体有很大提高,Ni-Cu-Ce-P镀层耐磨性约为Ni-Ce-P镀层的2.3倍;经3.5%NaCl溶液腐蚀,两种镀层均出现了钝化现象,Ni-Cu-Ce-P的耐蚀性优于Ni-Ce-P镀层。     

高硬度高耐磨Ni－P化学复合镀层

用化学镀方法在铸铁表面沉积上一层复合镀层，并分别用ＨＸ－２００维氏显微硬度计、Ｍ－２００型磨损试验机及自制的划痕试验机测定了复合镀层的硬度、耐磨性以及结合力。结果表明：Ｎｉ－Ｐ－Ｂ＿４Ｃ、Ｎｉ－Ｐ－金刚石粉复合镀层具有较高的硬度、高耐磨，但结合力数值较低。     

高耐蚀、耐磨性化学镀Ni-Cu-P/ZrO2层的响应面设计制备

提高铁合金表面化学镀 Ni-Cu-P 层的耐蚀性与耐磨性对拓展其应用领域具有重要意义。在化学镀 Ni-Cu-P 的基础上,加入纳米 ZrO₂颗粒,研究复合镀层耐蚀性与耐磨性。以孔隙率作评价指标,用响应面试验设计(RSM-BBD)优化镀液配方,制备 Ni-Cu-P/ZrO₂复合镀层。用电化学工作站、摩擦磨损试验机等对镀层的耐蚀性与耐磨性进行检测。结果表明：加入 1.56 g/L纳米 ZrO₂后,镀层的孔隙率从 0.12 N/cm²降至 0.04 N/cm²;硬度从 479.1HV升至 522.5HV;腐蚀电位从-0.637 V 正移至-0.6 V;电流密度从 2.443×10^-5A/cm²降至 1.514×10^-5A/cm²;摩擦因数从 0.590升至 0.622;磨损率从 18.56×10^-4mm³/(N·m)降至 3.433×10^-4<...     

汽车零件冲压模具用导柱表面Ni-SiO2纳米复合镀层的耐磨性能

为提高汽车零件冲压模具用导柱表面的耐磨性能,在导柱基材20Cr钢表面电沉积Ni-SiO_2纳米复合镀层。利用扫描电镜、能谱仪和透射电镜观察分析复合镀层的表面形貌、元素组成和显微组织,并利用显微硬度计和摩擦磨损试验机检测纳米复合镀层的硬度和耐磨性能。结果表明:纳米复合镀层的形貌质量较好,组织致密,平均晶粒尺寸为(50~100)nm;主要含Ni、Si、O等元素,其中SiO_2的质量分数约为7.8%;平均硬度约为660HV,是20Cr钢的1.1倍;耐磨性能优于20Cr钢,平均摩擦因数约为0.4,是20Cr钢平均摩擦因数的3/4。纳米复合镀层能够为20Cr钢提供有效的表面磨损防护,将纳米复合镀层用在汽车零件冲压模具用导柱上可提高导柱表面的耐磨性能。     

电刷镀镍基Ni包纳米Al_2O_3粉复合镀层的组织性能

应用电刷镀技术制备了含有 Ni包纳米 Al2 O3粉的镍基复合镀层。采用对纳米粉粒进行裹镍处理解决了粉粒在镀层中共沉积并均匀分布的问题。对该复合镀层的显微硬度进行了测试 ,讨论了裹镍比例对其的影响规律。文中还采用光学显微分析 ( OM)和扫描电子显微镜( SEM)研究了该复合镀层的表面形貌和组织特点 ,在此基础上提出了镍包纳米 Al2 O3粉与镍共沉积的机理。     

电流密度对Ni-AlN仿生镀层耐磨性的影响

采用脉冲喷射电沉积法在40钢表面制备Ni-AlN纳米仿生镀层,通过ANSYS软件确定最佳微凹坑仿生结构参数,对不同电流密度制得的微凹坑状Ni-AlN纳米仿生镀层的微观形貌、组织结构、耐磨性进行研究。结果表明:微凹坑状仿生表面具有一定的减磨效果,最佳微凹坑结构参数是直径为200μm、间距为300μm。此外,随电流密度提高,镀层中AlN纳米粒子复合量先增后减,Ni晶粒尺寸先减后增,电流密度提高未影响镀层成分。电流密度为2 kA/m²时,AlN纳米粒子复合量最高,镀层表面组织致密,硬度最高,为806HV,摩擦因数最小,经磨损后仅产生多条较浅划痕,说明适宜的电流密度能显著提升Ni-AlN纳米仿生镀层耐磨性。     

铁基纳米氧化铝镀层修复发动机关键部件研究

针对目前发动机关键部件修复存在的问题,对铁基纳米复合镀层用于发动机关键部件的修复进行研究。设计了研究方案,阐述铁基纳米复合镀层制备所需设备、材料、镀液成分及工艺过程,进行结合强度、耐磨性、硬度等物理力学特性测验,并对发动机关键部件——曲轴修复进行试验研究,阐述试验过程,获得试验数据。该技术能满足发动机关键部件修复需要。     

搅拌方法对Ni/TiN复合镀层微观结构和耐磨性能的影响

采用机械搅拌-电沉积和超声搅拌-电沉积复合方法,在20钢基体表面制备Ni/TiN复合镀层。利用扫描电镜(SEM)和摩擦磨损试验机对复合镀层进行研究。结果表明:当机械搅拌速率为400 r/mim时,Ni/TiN复合镀层的TiN粒子复合量的质量分数为9.8%,显微硬度为871HV;当超声波功率为300 W时,Ni/TiN复合镀层的TiN粒子复合量的质量分数为10.9%,显微硬度为926HV。在机械搅拌-电沉积制得的Ni/TiN复合镀层中,表面颗粒的粒径在3μm左右,而超声搅拌-电沉积制备镀层,表面颗粒的平均粒径为1μm。采用超声搅拌-电沉积制备Ni/TiN复合镀层,耐磨性能优于机械搅拌-电沉积制备的镀层。     

两步沉积法制备Ni/Al2O3复合镀层及其耐磨性能研究

采用两步电化学沉积技术在铜基体上制备Ni/Al2O3复合镀层。用电泳沉积工艺在铜基体上均匀沉积Al2O3涂层,用电镀技术在Al2O3涂层中嵌入金属镍,得到具有高Al2O3含量的Ni/Al2O3复合镀层。试验结果表明,两步沉积法能够提高复合镀层中的Al2O3微粒含量,镀层显微硬度及耐磨性能均有提高。     

40Cr钢化学镀Ni-W-P/PTFE自润滑镀层的耐磨性能

为改善40Cr钢的耐磨性,采用化学镀工艺在40Cr钢表面制备Ni-W-P/PTFE自润滑镀层.研究PTFE乳液含量对镀层中PTFE微粒含量及镀层厚度、表面粗糙度、显微硬度和耐磨性的影响,分析了40Cr钢和镀层的磨损机制.结果表明:随PTFE乳液质量浓度从15 g/L增至75 g/L,镀层中PTFE微粒的质量分数从1.92％升至3.88％,镀层厚度和表面粗糙度相差不大,显微硬度总体下降,耐磨性改善.随PTFE乳液质量浓度从75 g/L增至105 g/L,镀层中PTFE微粒含量下降,镀层表面平整度变差,显微硬度降低,耐磨性下降.40Cr钢的磨损机制主要为磨粒磨损、轻度黏着磨损和较严重氧化磨损,而Ni-W-P/PTFE自润滑镀层的磨损机制主要为磨粒磨损和轻度氧化磨损.PTFE乳液质量浓度为75 g/L制备的Ni-W-P/PTFE自润滑镀层耐磨性优于其它Ni-W-P/PTFE自润滑镀层,可有效改善40Cr钢的耐磨性.     

SiC纳米颗粒对脉冲电沉积Ni-SiC复合镀层性能的影响

采用脉冲电沉积方法制备Ni-SiC复合镀层,研究SiC纳米颗粒对Ni-SiC复合镀层的表面形貌、组织成分、显微硬度、耐磨性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明,含有SiC纳米颗粒的复合镀层比未含SiC的表面结构更紧致,镍晶粒更细小,且镀层中SiC纳米颗粒的质量分数达到最大,为5.79%。Ni-SiC复合镀层表面与内部的显微硬度差异较小,相较于金属基体,复合镀层的显微硬度均有较大的提高。当磨损时间为10 min时,未含SiC纳米颗粒的复合镀层磨损量最多,为3.12 mg。当SiC粒子的质量浓度为3 g/L时,Ni-SiC复合镀层的平均显微硬度达到最大值,为600HV,磨损量达到最小值,为0.493 mg。Ni-SiC复合镀层在质量分数为3.5%的Na Cl溶液中的极化曲线形状相似,都没有钝化区域。当添加SiC粒子的质量浓度为3 g/L时,Ecorr向正移动达到最大值,为-0.441 V,Icorr达到最小值,为1.221×10-5A/cm2,表明Ni-SiC复合镀层的耐腐蚀性最好。     

机械构件用35SiMn钢表面处理研究

为进一步提高机械构件用35SiMn钢的表面性能,采用电沉积技术对35SiMn钢进行表面处理。分别制备Ni、NiCo合金和Ni-Co/SiC复合镀层,并研究3种镀层的表面形貌、元素组成、硬度和耐磨性能。结果表明:表面处理使35SiMn钢的硬度明显提高,耐磨性能也得到有效改善;3种镀层的组织较致密,其中Ni-Co/SiC复合镀层的组织最致密;3种镀层硬度的平均值分别是35SiMn钢的1.8倍、2.1倍和2.3倍,摩擦因数相比35SiMn钢分别降低16.7%、28.3%、33.3%。