基于模具钢基体的Ni-Co合金镀层的性能研究

采用改进的瓦特型镀液,在模具钢(Cr12MoV钢)基体上电沉积Ni-Co合金镀层,并研究了电流密度对合金镀层的成分、表面形貌、硬度和耐磨性的影响。结果表明:随着电流密度的增大,Co的质量分数降低,合金镀层的表面形貌发生明显变化,其硬度先增大后减小,平均摩擦因数先降低后升高。当电流密度达到3A/dm~2时,合金镀层晶粒细化、组织致密,具有较高的硬度(4.57GPa)和良好的耐磨性(平均摩擦因数为0.3)。     

纳米晶Ni-Co合金镀层在汽车减震器活塞杆上应用的可行性

在汽车减震器活塞杆用调质态45~#钢表面分别制备纳米晶Ni-Co合金镀层和镀铬层。通过比较纳米晶Ni-Co合金镀层、镀铬层及45~#钢基体的耐蚀性和耐磨性,探讨纳米晶Ni-Co合金镀层在汽车减震器活塞杆上应用的可行性。结果表明:纳米晶Ni-Co合金镀层的耐蚀性优于镀铬层和45~#钢基体的耐蚀性;耐磨性也良好,优于45~#钢基体的耐磨性。将纳米晶Ni-Co合金镀层应用在汽车减震器活塞杆上,能够起到良好的腐蚀保护和抗磨损作用。     

工程车活塞杆用45~#钢电沉积Ni-WC纳米复合镀层的研究

在工程车活塞杆常用材料45#钢表面电沉积Ni-WC纳米复合镀层。分析了纳米复合镀层的表面形貌和物相结构,测试了纳米复合镀层的耐磨性和耐蚀性,并与45#钢的性能做比较。结果表明:纳米复合镀层表面较平整、均匀,结构较致密,主要由Ni相、WC相组成,Ni相的质量分数为81.25%,WC相的质量分数为6.53%,孔隙率低于0.5%,平均摩擦因数约为0.28;相同条件下,纳米复合镀层的腐蚀速率低于45~#钢的;纳米复合镀层能够提供有效的磨损防护和腐蚀防护,提高45~#钢的耐磨性和耐蚀性。     

相结构对Ni-Co合金镀层摩擦磨损性能的影响

采用硫酸盐体系电镀Ni-Co合金镀层,考察了钴含量对合金镀层相结构的影响,并进一步研究了相结构对镀层摩擦磨损性能的影响.实验发现:随着镀层中钴含量的增加,合金镀层由面心立方结构逐渐向密排立方结构转变.干摩擦条件下,面心立方结构的Ni-Co合金镀层具有较高的摩擦系数和较差的耐磨性.相比之下,密配六方结构的合金镀层起到了很好的减摩和抗磨作用,其摩擦系数降低了2/3,磨损率降低1个数量级以上.     

电流密度对Ni-Fe合金镀层形貌及耐磨性的影响

采用电沉积方法在钢基体表面制备Ni-Fe合金镀层。讨论了电流密度对镀层形貌及耐磨性的影响。结果表明:当电流密度为7A/dm~2时,镀层表面均匀、细致,显微硬度高,具有较小的摩擦因数。     

汽车半轴用钢电沉积Ni-SiC复合镀层的耐磨性

在汽车半轴用钢(40Cr钢)上电沉积Ni-微米SiC复合镀层和Ni-纳米SiC复合镀层。研究了两种Ni-SiC复合镀层的硬度和耐磨性,并研究了纳米SiC的质量浓度对Ni-纳米SiC复合镀层的硬度和耐磨性的影响。结果表明:Ni-纳米SiC复合镀层的耐磨性优于Ni-微米SiC复合镀层的耐磨性;纳米SiC增多有利于提高Ni-纳米SiC复合镀层的硬度,改善耐磨性;当SiC粒径为70nm、质量浓度为14g/L时,Ni-纳米SiC复合镀层的硬度最高,达到5 486MPa,耐磨性最好。最优Ni-纳米SiC复合镀层的磨损率明显低于40Cr钢的磨损率,摩擦因数是40Cr钢的3/4,能有效改善汽车半轴用钢的耐磨性。     

电沉积法制备纳米晶Ni-Co合金镀层

在氨基磺酸盐镀液体系中,采用电沉积法制备了纳米晶镍镀层和四种纳米晶Ni-Co合金镀层,采用FESEM、EDS和XRD表征了镀层的表面形貌、成分和晶体结构。结果表明,镍镀层和四种Ni-Co镀层的晶体结构都是简单面心立方结构;与镍镀层相比,Ni-Co合金镀层的平均晶粒尺寸减小,且当镀层钴含量为41.3%时,Ni-Co合金的平均晶粒尺寸最小为14.6 nm。在一定范围内,钴含量的增加有利于改善Ni-Co合金镀层的表面质量以及实现晶粒细化。     

Ni-Co合金镀层的制备及其应用于汽车缸套的可行性分析

采用单因素试验法得到制备Ni-Co合金镀层的最佳工艺条件。采用最佳工艺条件,在汽车缸套内表面电沉积Ni-Co合金镀层。对镀Ni-Co合金的汽车缸套的硬度及内表面的耐磨性进行测试,并与镀硬铬的汽车缸套进行比较。结果表明:镀Ni-Co合金的汽车缸套与镀硬铬的汽车缸套的硬度及内表面的耐磨性相近,Ni-Co合金镀层同样能够起到较好的抗磨减摩作用,可以替代硬铬镀层应用在汽车缸套上。     

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。     

电流密度对Ni-W合金镀层摩擦磨损性能的影响

采用电沉积方法在45#钢表面制备了Ni-W合金镀层,并研究了电流密度对镀层摩擦磨损性能的影响。结果表明:在干摩擦条件下,随着电流密度的增大,Ni-W合金镀层的摩擦因数逐渐增大,磨损量逐渐降低;在油润滑摩擦条件下,随着电流密度的增大,Ni-W合金镀层的摩擦因数保持稳定,磨损量逐渐降低。     

高频脉冲复合电镀(Ni-Co)-SiC复合镀层的耐蚀性研究

用高频脉冲复合电镀方法制备了(Ni-Co)-SiC复合镀层。研究了脉冲频率对镀层硬度及耐蚀性的影响。结果表明:随着脉冲频率的增加,复合镀层表面更加致密、均匀,硬度提高。在3.5%NaCl溶液和15%H2SO4溶液中,(Ni-Co)-SiC复合镀层的自腐蚀电位均发生正移,腐蚀质量损失速率变慢。与Ni-Co合金镀层相比,复合镀层具有较高的硬度和耐蚀性。     

汽车活塞销镀Ni-Co合金镀层表面改性及性能研究

利用电镀技术,在汽车活塞销表面制备Ni-Co合金镀层实现表面改性。概述了活塞销表面改性的工艺过程,观察了表面改性后活塞销的形貌,检测了Ni-Co合金镀层与活塞销基体的结合强度以及表面改性后活塞销的硬度、抗拉强度及耐摩擦磨损性能。结果表明,Ni-Co合金镀层与活塞销基体结合牢固,表面改性后活塞销的表面平整均匀,硬度和抗拉强度均提高,表现出较好的耐摩擦磨损性能。Ni-Co合金镀层有效改善了活塞销的表面状况,使活塞销的硬度提高约17%,抗拉强度提高约7.2%,磨损量和磨损速率分别下降17.5%和17.9%。     

机械结构钢表面三种化学镀层的性能比较

在40Cr钢表面分别制备了化学镀Ni-P合金镀层、化学镀Ni-Co-P合金镀层和化学镀Ni-P/SiC复合镀层。观察了三种化学镀层的形貌和微观结构,并测试了三种化学镀层的显微硬度、磨损量和摩擦因数。结果表明:三种化学镀层的表面质量整体较好,都呈胞状形貌;当衍射角2θ为45°左右时,三种化学镀层的XRD谱图中都出现了明显的漫散射峰,三种化学镀层都为非晶态结构;三种化学镀层中,化学镀Ni-Co-P合金镀层的显微硬度最高,耐磨性最好。     

电沉积制备Ni-Co合金镀层的成核过程研究

在氨基磺酸盐镀液中,采用电沉积技术制备了Ni-Co合金镀层。通过阴极线性扫描和计时电流测试,研究了Ni-Co合金镀层电结晶初期的共沉积行为和电化学反应过程,探究了Ni-Co合金镀层的成核模型;采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪,表征了Ni-Co合金镀层的表面形貌和微观结构;通过退火后的显微硬度测试,研究了Ni-Co合金镀层的热稳定性。结果表明:Ni-Co合金镀层的沉积电位约为-0.73 V;Ni-Co合金镀层的形核/生长过程符合受扩散控制的瞬时成核模型;Ni-Co合金镀层表面均匀致密,晶粒细小,热稳定性较好。     

Ni-Co-P非晶态合金的电沉积及其性能研究

电沉积Ni-Co合金不能形成非晶态结构，引入P元素后，镀层结构可变为非晶态．Ni-Co-P合金镀层中P质量百分比含量低于5％时为晶态结构；在5％～19%范围内为非晶态结构；高于19％时为金属间化合物（晶态）的结构．非晶态Ni-Co-P合金硬度高，耐磨性好，且有优良的耐蚀性能．     

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。     

Q235B钢表面自润滑复合镀层的制备与性能

在Q235B钢表面制备了Ni-PTFE自润滑复合镀层。研究了工艺参数对镀层中PTFE的质量分数的影响。在此基础上,探索了镀层中PTFE的质量分数与镀层摩擦因数的关系,并讨论了PTFE的质量分数对镀层表面机械混合膜形成的影响,以及机械混合膜的作用机制。结果表明:当镀层中PTFE的质量分数较低时,难以形成连续的机械混合膜,故镀层的摩擦因数较高;当镀层中PTFE的质量分数较高时,可以形成很薄且连续的机械混合膜,有效地降低了镀层的摩擦因数。     

电镀Ni-Co合金镀层耐腐蚀性能研究

电镀Ni-Co合金具有优良的高温耐腐蚀性能,被广泛的应用于生产实践中。研究了Co对Ni-Co合金镀层耐腐蚀性能的影响,并采用扫描电子显微镜对镀层的表面形貌进行表征。阳极极化、交流阻抗及浸泡试验结果表明,在10%硫酸、10%HCl及人工海水中,Ni-Co合金镀层耐腐蚀性随着Co含量的升高逐渐提高。说明Co含量的提高有利于提升镀层耐腐蚀性能。     

Cr–C/h-BN 自润滑复合镀层的制备与摩擦学性能

在三价铬Cr–C镀液中添加1~5 g/L的h-BN自润滑微粒,运用直流电沉积技术在Q235碳素结构钢基体上制备了Cr–C/h-BN复合镀层。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、摩擦磨损试验机等设备分析了h-BN微粒添加量、电流密度等工艺参数对镀层组织和性能的影响。结果表明:在电流密度20 A/dm2,h-BN添加量3 g/L的条件下,可获得h-BN微粒体积分数为6.15%的复合镀层。h-BN微粒的添加改善了Cr–C合金镀层的耐磨性,Cr–C/h-BN复合镀层在室温干摩擦条件下的磨损率减少了22%,平均摩擦因数由原先的0.49降低至0.31。     

四硼酸钠对Ni-Co合金镀层的影响

为提高Ni-Co合金镀层硬度,采用单因素实验研究四硼酸钠对Ni-Co合金镀层硬度的影响,利用硬度测试考察Ni-Co合金镀层硬度的变化,采用金相显微镜对镀层微观形貌进行分析,通过X-射线衍射及能谱分析镀层的相组成和成分,采用电化学测试考察复合镀层耐蚀性。结果表明,当溶液中加入四硼酸钠时,Ni-Co合金镀层中的镍、钴发生变化,镍增加,钴减低,当四硼酸钠为15 g/L时镀层晶粒更加细致,外观表面更加光亮,镀层表面形貌达到最佳;腐蚀电流为9.422μA,硬度达到467.4 HV。