n-Al2O3/Ni复合镀层的组织与接触疲劳行为

利用SEM和TEM分析了n-Al2O3／Ni复合镀层的表面形貌和微观组织,研究了该镀层的接触疲劳行为。结果表明,复合刷镀层的表面形貌细腻,镀液中纳米Al2O3颗粒含量较低时这些颗粒在镀层中呈弥散分布,而含量较高时存在一定的团聚。随着镀液中纳米Al2O3颗粒含量的增加,复合镀层的接触疲劳寿命逐渐增加,含量为20g/L时达到最大,约为190万次,是纯镍镀层的1．5倍;含量进一步增加时,寿命急剧降低。失效分析表明,纯镍镀层的疲劳断口发生强烈的塑性变形;镀液中纳米Al2O3颗粒含量为40g/L时,复合镀层的疲劳断口呈现脆性断裂特征。     

NiP-ZrB2化学复合镀研究

为使化学镀Ni-P合金镀层具有更好的硬度,耐磨、耐蚀等优良的性能,以硫酸镍为主盐,还原剂为次亚磷酸钠,络合剂为乳酸,并辅以其它助剂,控制pH为4.5,温度为(90±2)℃,以ZrB2为弥散相;研究NiP-ZrB2化学复合镀层中ZrB2含量与镀液中ZrB2含量的关系,探讨镀层中ZrB2的含量对镀层的硬度、耐蚀性的影响.结果表明,镀层中的ZrB2粒子含量随镀液中ZrB2添加量的增加而增大,镀层的显微硬度与镀层中ZrB2粒子含量呈线性增加的关系,镀层的耐腐蚀性随ZrB2粒子在镀层中含量的增加而提高.     

电刷镀WCp/Ni复合镀层组织与磨损特性

采用电刷镀技术制备了含有微米WC/Ni复合镀层,分析了该复合镀层的微观组织,测试了该镀层的显微硬度和摩擦磨损性能,研究了微米颗粒沉积量对镀层摩擦磨损性能的影响.结果表明,随着镀液中WC颗粒含量的增加,复合镀层的组织趋于细化,WC/Ni复合镀层较快镍镀层具有更高的显微硬度和良好的耐磨性,含量在30 g/L时达到最大.     

电刷镀WC_p/Ni复合镀层组织与磨损特性

采用电刷镀技术制备了含有微米WC/Ni复合镀层,分析了该复合镀层的微观组织,测试了该镀层的显微硬度和摩擦磨损性能,研究了微米颗粒沉积量对镀层摩擦磨损性能的影响。结果表明,随着镀液中WC颗粒含量的增加,复合镀层的组织趋于细化,WC/Ni复合镀层较快镍镀层具有更高的显微硬度和良好的耐磨性,含量在30 g/L时达到最大。     

Ni-P-B4C化学复合镀层的组织与性能

本文用扫描电镜、光镜及X光衍射仪对Ni-P-B4C化学复台镀屠的表面状态、内部组织结构进行了观察和分析，结果表明，随镀液中B4C粒子添加量的增加，镀层中B4C含量及镀层表面瘤状生成物也增加。复合镀层中B4C粒子均匀分布于Ni-P基体。B4C粒子的存在未改变Ni-P基体的物相组成及其变化。同时测定了复合镀层的力学性能，结果指出，随镀层中B4C含量增加，硬度提高，结合力下降，耐磨性显著提高。     

复合电刷镀纳米镀层性能改善及问题探讨

为获得性能优异的复合镀层,从纳米粒子的性质出发,探讨了纳米粒子对电刷镀镀液性能的影响.纳米粒子的加入,大大提高镀层硬度、耐磨性和耐蚀性.结合现状提出当前需要解决的关键问题并展望纳米复合镀层的发展前景.     

Co~(2+)含量对镀Ti金刚石-Ni-Co复合电沉积的影响

采用电镀法制备镀Ti金刚石-Ni-Co复合镀层,研究镀液中Co2+含量对镀层形貌和性能的影响,并通过电化学阻抗谱研究Ni-Co复合电沉积过程。结果表明:当镀液中未添加Co2+时,所制备的镀Ti金刚石-Ni复合镀层内凹痕较多;镀液中添加Co2+后,镀Ti金刚石-Ni-Co复合镀层内凹痕消失,晶粒均匀。随着镀液中Co2+含量的增加,所制备的镀Ti金刚石复合镀层的显微硬度先增加后减少。当镀液中Co2+含量为6%(摩尔分数)时,在-0.85V电位下Ni-Co共结晶电化学阻抗谱的电荷转移电阻最大,制备的镀Ti金刚石-Ni-Co镀层内金刚石含量最高。此外,当镀液中Co2+含量增加至8%时,镀Ti金刚石-Ni-Co复合镀层内金刚石粉体的沉积量最少。     

NiCl2 含量对电沉积 Ni-纳米 TiN 复合镀层过程的影响

目的针对氨基磺酸镍体系镀镍液,优化活化剂NiCl2的用量,提高Ni-纳米TiN复合镀层的性能。方法采用超声-脉冲电沉积工艺制备Ni-纳米Ti N复合镀层,研究NiCl2含量对镀液的电导率及复合镀层的厚度、显微硬度、表面微观形貌等的影响。结果镀液的电导率及复合镀层的厚度、显微硬度均随NiCl2含量的增加呈现先增大、后减小的变化趋势。当NiCl2的用量为30 g/L时,镀液的导电性能最佳,电导率值为61.3 m S/cm,复合镀层的厚度及显微硬度均达到最大值,分别为84μm和760HV,并且复合镀层表面平整光滑,晶粒尺寸最小。结论 NiCl2含量对镀液及复合镀层的性能有很大影响,适量的NiCl2可以防止阳极钝化,提高镀液的导电能力及沉积速率,使复合镀层的厚度增加,显微硬度提高,晶粒细化,微观形貌获得改善,性能提高。适宜的NiCl2用量为30 g/L。     

Ni-P-PTFE-SiO2化学复合镀工艺研究

运用化学复合镀技术,在Ni-P合金镀液中添加PTFE及SiO2粒子进行试验,获得了Ni-P-PTFE-SiO2复合镀层.对复合镀的工艺及复合粒子PTFE和SiO2的添加量进行了研究分析;通过金相显微组织、显微硬度,结合强度和镀层孔隙率等测试对Ni-P-PTFE-SiO2化学复合镀层性能进行了表征.结果表明:当PTFE粒...     

Ni—P—B4C化学复合镀镀层的研究

用扫描电镜、光镜及Ｘ光衍射仪对Ｎｉ－Ｐ－Ｂ４Ｃ化学复合镀层状态、内部组织结构进行了观察分析,结果表明,随镀液中Ｂ４Ｃ粒子添加量的增加,镀层中Ｂ４Ｃ含量及镀层表面瘤状生成物也增加。复合镀层中Ｂ４Ｃ粒子均匀分布于Ｎｉ－Ｐ基体。Ｂ４Ｃ粒子的存在未改变Ｎｉ－Ｐ基体的物相组成及其变化。同时测定了复合镀层的性能,结果表明,随镀层Ｋ４Ｃ含量增加,硬度提高,结合力下降,耐磨性显著提高。     

Micro mechanical properties of n-Al2O3/Ni composite coating by nanoindentation

A new type of nano test system was introduced, the test principle and the indentation data analysis method were described. It was used to test the micro mechanical properties, such as hardness, elastic modulus and indentation creep property of n-Al2O3/Ni composite coating on steel prepared by brush plating, and the variety of mechanical properties with coating thickness was researched. The results show that the mechanical properties are basically identical within the whole coating, the hardness and modulus decrease in the defect fields, especially within the dendritic crystals, whereas the mechanical properties are not influenced greatly at the interspaces among dendritic crystals. The average hardness and elastic modulus of n-Al2O3/Ni coating are 6.34 GPa and 154 GPa respectively, and the hardness is 2.4 times higher than that of steel and the indentation creep curve of n-Al2O3/Ni coating is similar to that of the uniaxial compression creep, and the creep rate of steady-state is about 0. 104 nm/s. These results will supply useful data for process improvement, new type material development and application expansion.     

Properties and strengthening mechanism of brush plated nanoparticle reinforced composite coatings

Nanoparticle reinforced nickel matrix composite coatings, such as n-Al2O3/Ni, n-SiO2/Ni, n-SiC/Ni and n-TiO2/Ni, were fabricated by brush plating technique. Hardness, wear resistance and contact-fatigue resistance of the composite coatings were determined, and strengthening mechanism of the composite coatings was discussed. Results show that the composite coatings have superior properties to the Ni metal coating. Compared with properties of brush plated Ni metal coating, the composite coatings have hardness over 1.5 times and wear resistance capability of about 2.5 times. The strengthening mechanism of the composite coatings mainly includes fine-crystal grain effect, nanoparticle dispersion effect and dislocation effect.     

n-Al2O3/Ni复合电刷镀层滑动磨损性能

为了提高材料在含磨粒油润滑条件下的摩擦磨损性能，制备了n-Al2O3／Ni电刷镀复合镀层，采用扫描电镜观察了镀层的表面和截面组织以及纳米颗粒在复合镀层中的分布，以GCr15钢为对摩件对比了复合镀层与快速镍刷镀层以及45钢的摩擦磨损性能，并且对磨损试样表面的形貌和成分进行了分析。结果发现，纳米颗粒的加入细化了镀层组织，改善了镀层与基体的结合，提高了镀层的硬度；材料在含细沙油润滑条件下的磨损量与时间呈线性关系，复合镀层的摩擦系数和磨损量小于快速镍镀层和45钢。     

n-Al2O3-Fe复合镀层摩擦学特性研究

摩擦与磨损所造成的运动副配合间隙超标是装备零件更换的主要原因,造成了具大的经济损失,当前的采用镍等作为基体的纳米复合镀层不适用于零件修复。研究基体金属采用Fe的铁基纳米复合镀层,用于金属零件磨损后再修复具有非常重要的研究意义。在FeCl2溶液中加入纳米Al2O3,制成镀液,根据给定的工艺参数制备镀层,研究了镀层滑动、滚动、固定、半固定条件下摩擦学特性和与摩擦副配对的摩擦学特性。结果表明：镀层在滑动和固定磨料磨损条件下具有很高的耐磨性,在与摩擦副配对时,需要良好的磨合。研究发现,n-Al2O3-Fe具有非常优异的摩擦学性能,能满足装备机械零件磨损后修复的需要。     

Ni-P/Al2O3化学复合镀工艺研究

采用正交设计法对Ni-P/Al2O3化学复合镀工艺进行了优化。研究了镀液成分，工艺参数对复合镀层厚度，显微硬度，耐蚀性，耐磨性的影响，结果表明，Ni-P/Al2O3化学复合镀层的显微硬度，耐磨性优于Ni-P化学镀层的，弥散分布的Al2O3颗粒能显著减缓复合镀层在较高温度下的软化趋势。     

Al2O3/Ni纳米复合电刷镀技术应用于失效凸轮轴再制造的实验研究

目的将Al_2O_3/Ni纳米复合电刷镀技术应用到失效凸轮轴修复,使失效凸轮轴得以再制造利用。方法在快速镍镀液中加入Al_2O_3纳米颗粒和分散剂柠檬酸三铵、十六烷基三甲基溴化铵形成复合镀液,将复合镀液放在恒温磁力搅拌器上加热并搅拌,使复合镀液温度达到50℃且纳米Al_2O_3悬浮稳定。利用电刷镀技术将复合镀液镀于与凸轮轴材质相同的45#钢板表面,通过硬度测试,分别评价纳米Al_2O_3质量浓度、刷镀电压对复合镀层硬度的影响。结果复合镀层的硬度大于45#钢,且硬度随刷镀电压、纳米Al_2O_3质量浓度的增加而增加。当刷镀电压大于10 V后,硬度随纳米Al_2O_3质量浓度的增加而减小。复合镀层表面裂纹随纳米Al_2O_3质量浓度、刷镀电压的增加而增多,纳米Al_2O_3的质量浓度越低,电压变化对复合镀层表面硬度的影响越大。相对纳米Al_2O_3质量浓度,电压对复合镀层表面硬度的影响更大。结论用Al_2O_3/Ni纳米复合电刷镀技术修复失效凸轮轴可提高凸轮轴表面硬度,使其得以再制造利用。为提高凸轮轴表面质量,避免出现表面疏松、焦糊等缺陷影响表面硬度,应开发自动化纳米复合电刷镀设备及采用不同镀层交替叠加方式刷镀。     

纳米电刷镀技术在发动机气阀导管孔修理中的应用

应用n-Al2O3/Ni纳米颗粒复合电刷镀技术修理了柴油发动机气阀导管孔，解决了工件孔径小镀积不均匀等难题，并进行了现场耐磨性试验。结果表明，镀积速度高于快速镍镀液，镀层耐磨性大于快速镍镀层和铸铁，并实现了镀层均匀性小于0．01mm。为修复进口装备积累了经验。     

热处理对n-SiO2／Ni镀层接触疲劳性能的影响

用电刷镀技术制备了n-SiO2／Ni复合刷镀层，分析了复合镀层的微观组织，测试了该镀层的接触疲劳性能，考察了热处理对组织和接触疲劳性能的影响，并与纯镍镀层进行了对比。结果表明，复合镀层的组织细小，纳米颗粒呈弥散分布；热处理后n-SiO2／Ni的接触疲劳寿命超过130万次，是热处理后纯镍镀层的4．67倍，与镀态n-SiO2／Ni的接触疲劳性能相当。热处理后n-SiO2／Ni镀层的疲劳断口呈塑性变形特征，热处理能在一定程度上改善复合镀层在接触疲劳过程中的塑性变形能力。     

电接触强化对Ni/Cu复合镀层组织与性能的影响

利用电刷镀在铸铁表面制备了厚度在1 mm左右的Ni/Cu复合镀层,并对镀层进行了电接触强化试验。利用场发射电镜(FESEM)、维氏硬度计分析了电接触强化对镀层组织性能的影响。试验结果表明,电接触强化改善了镀层表面和内部质量,减少了镀层内部裂纹、孔洞等缺陷。同时,电接触强化使镀层和基体之间产生了部分镶嵌熔融。电接触强化改变了Ni层与Cu层的组织结构,使镀层组织更加致密紧实,Cu层和Ni层之间发生了塑性变形,产生了一定的镶嵌。强化后镀层表面及截面硬度都有所提升。镀层与基体之间形成的硬化层硬度远大于基体硬度,电接触强化提高了镀层与基体之间的结合力。