热处理温度对Ni-Co-P合金镀层组织与性能的影响

研究了不同热处理温度对化学镀Ni-Co-P镀层组织和性能的影响.结果表明:在给定实验条件下,原始镀态Ni-Co-P镀层组织呈非晶结构胞状形态.随加热温度升高至400℃时,经XRD分析可知,镀态的非晶结构Ni-Co-P镀层发生部分晶化,析出亚稳相Ni12P5,500℃热处理后完全晶化,亚稳相转变为稳定的Ni,P相,镀层表面形貌变化不大,但当600℃热处理后镀层表面形貌由胞状变为蠕虫状.镀层硬度随热处理温度的升高先增后降,至400℃时硬度达到最高值,而后随温度的升高而下降,与组织结构的变化相吻合.研究还表明,Ni-Co-P镀层同Ni-P镀层相比,具有更优异的耐硫酸腐蚀性能.     

热处理对混晶结构Ni-Mo合金镀层电化学性能的影响

对获得的非晶/纳米晶混合结构形态的镍钼合金镀层在氮气保护条件下作热处理实验,研究热处理后合金镀层的电化学性能.结果表明,非晶/纳米晶的Ni-Mo合金具有较好的析氢催化活性,与镀层中的非晶态含量及镀层的真实接触面积有关.在350℃以下热处理,镀层结构仍具有混晶结构形态,具有良好的析氢催化活性;当温度高于450℃以上时,合金镀层开始以晶态合金出现,析氢催化活性降低.     

退火对电沉积纳米晶镍在不同腐蚀液中耐蚀性影响的研究

采用直流电沉积法制备纳米晶Ni镀层,通过电化学法研究了不同热处理温度下电沉积纳米晶镍的耐蚀性。结果表明：电沉积纳米晶镍在200 ℃以下退火,晶粒尺寸变化不明显,300 ℃退火后,晶粒显著增大,但尺寸仍为纳米级;电沉积纳米晶镍经过200和300 ℃的退火处理,有利于改善抗高浓度NaOH和NaCl腐蚀液腐蚀的能力;纳米晶镍在NaOH和NaCl腐蚀液中的耐蚀性能不同,Cl^-对纳米晶镍的腐蚀性远高于OH^-腐蚀。     

Ni-W-Cu-P沉积机制及在酸性溶液中的腐蚀行为

分别采用浸泡和电化学实验方法对Ni-W-Cu-P镀层在常温和高温20%H2SO4溶液中的耐蚀性进行了研究,用SEM,EDS及XRD对镀层的沉积机制、成分结构进行了分析.结果表明:球形Ni-W-Cu-P核心合并生长形成条状组织;共沉积W和Cu可显著提高Ni-W-Cu-P非晶的热稳定性;400℃热处理非晶的耐蚀性优于镀态非晶和500℃热处理纳米晶的;延长腐蚀时间,非晶和纳米晶镀层的腐蚀速率和腐蚀电流密度增大,阻抗则下降;Ni-W-Cu-P非晶和纳米晶镀层的腐蚀机制分别是选择性腐蚀和点腐蚀.     

热处理对铝合金表面化学镀镍层性能的影响

针对铝合金表面化学镀镍层结合力和耐蚀性差的问题,本文采用热处理提高镀层结合力和耐蚀性。高低温试验后用划痕法检测结合力强度,运用盐雾试验检测耐蚀性。通过对比试验和结果分析表明:热处理温度和时间对镀层性能存在交互作用;经过150℃×1.5 h热处理后,镀层与基体结合力最好,80 h高低温试验(高温105℃,低温-55℃)后,镀层结合力强度为48.7 MPa。经过150℃×1 h热处理后,镀层耐蚀性最好;96 h盐雾试验后,外观无白斑、起泡、脱皮等腐蚀现象。     

热处理对电沉积纳米晶铬镀层微观结构及耐蚀性的影响

目的改善H13钢表面纳米晶Cr镀层的微观结构和耐腐蚀性能。方法利用电沉积技术在H13钢表面制备纳米晶Cr镀层,并通过调整热处理工艺调控Cr镀层的结构和性能。通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线衍射仪(XRD)、维氏显微硬度计和中性盐雾试验(NSS)研究了不同热处理工艺下Cr镀层的表面形貌、粗糙度、相结构、硬度及耐蚀性。结果采用电沉积技术成功在H13钢表面制备出体心立方结构的纳米晶铬镀层,其晶粒和微裂纹尺寸随着热处理温度(200～600℃)和保温时间(1～2h)的增加而增大。当热处理温度达到400℃时,镀层表面检测到Cr2O3氧化层,并随着热处理温度和保温时间的增加,氧化程度逐渐增大。此外,Cr镀层硬度随着热处理温度和保温时间的增加而逐渐降低。在600℃下保温2h后,镀层硬度为(499.8±9.3)HV0.2,与镀态((749.0±13.2)HV0.2)相比,大约下降了33%。然而,经500℃和600℃热处理的镀层具有最好的耐蚀性能,盐雾试验后,镀层表面未见明显腐蚀缺陷,保护评级为10级。结论随着热处理温度和保温时间的增加,镀层晶粒变大,表面氧化程度加剧,耐蚀性能显著增强。     

热处理对Ni-Co合金镀层组织与耐蚀性能的影响

采用脉冲电沉积法在Q235钢表面制备了Ni-Co合金镀层。利用SEM、XRD、显微硬度计和电化学分析,研究了300~500℃热处理对镀层组织结构、硬度和在3.5%Na Cl溶液中耐腐蚀性能的影响。结果表明,Ni-Co合金镀层镀态时为纳米晶组织,具有较高的硬度(605.5 HV)和优良的耐腐蚀性能。随热处理温度的升高,镀层晶粒长大,硬度不断降低;而镀层的耐蚀性能表现为先下降后升高的趋势。热处理后镀层与基体发生了界面元素扩散,有利于改善镀层与基体的界面结合强度和提高镀层的抗疲劳性能。     

镍铝青铜化学镀镍磷合金和性能

以船用铜合金镍铝青铜为基体,采用酸性化学镀溶液体系制备镍磷合金镀层,对该镍磷镀层的界面结合情况及其强度、表面形貌、化学成分组成、硬度、耐海水腐蚀性能等进行了研究。结果显示,镀层为高磷非晶镀层,组织均匀致密,无孔隙等明显缺陷,界面结合强度高,同时硬度较高(646 HV),耐海水腐蚀性能明显优化。可见采用化学镀镍磷合金对镍铝青铜进行表面改性处理,可有效提高其综合性能,保护基体材料,延长其在海水中的服役寿命。     

镍磷非晶纳米晶复合镀层的制备及其耐蚀性

对电沉积12．3％P（质量分数）镍磷合金进行热处理，部分晶化获得非晶纳米晶复合镀层。利用X射线衍射仪、透射电镜和高分辨透射电镜分析镀层的结构。结果表明，镀态时镀层呈典型的非晶态结构，控制热处理工艺可得到非晶纳米晶的复合镀层。通过动电位极化曲线（3．5％NaCI溶液）测定，得知部分晶化的镀层耐蚀性得到改善。由于具有少量纳米晶相镶嵌于连续非晶相上，非晶纳米晶复合结构的镍磷合金镀层耐蚀性优于非晶态镍磷合金镀层。     

热处理对化学镀Ni-B合金镀层微观结构的影响

采用XRD和TEM研究了热处理对化学镀Ni-B合金镀层微观组织结构的影响。XRD分析表明,Ni-B合金镀层主要为非晶态结构,随着热处理加热温度的不断升高,镀层逐步由非晶态向晶态转变。TEM分析表明,Ni-B合金镀层为非晶与纳米晶组合的混晶态结构,非晶镀层经过350℃热处理以后转变为晶态镀层。     

SiC微粒对Ni-P合金刷镀层表面形貌和结构的影响

为了改善Ni-P合金刷镀层表面的完整性,提高刷镀层的耐腐蚀和抗氧化等性能,实验采用电刷镀技术制备了Ni-P合金和SiC/Ni-P复合刷镀层.通过金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射能谱仪等观察和测试了两种刷镀层的表面形貌和结构,探讨了SiC微粒对Ni-P合金刷镀层表面形貌和镀层结构的影响.实验结果表明:SiC微粒影响着刷镀层的沉积和生长过程,细化了刷镀层的晶粒,减少了Ni-P合金刷镀层表面的微裂纹,提高了刷镀层的致密度.但SiC微粒并没有改变Ni-P合金刷镀层的非晶态结构,SiC/Ni-P复合刷镀层仍以非晶态为主.     

锡酸盐转化前处理对镁合金化学镀镍镀层的影响

目的利用锡酸盐转化膜中间层避免化学镀镍镀层与金属基体的直接接触,降低其产生原电池腐蚀的趋势,提高镁合金化学镀镍层的耐蚀性及稳定性。方法采用锡酸盐化学转化膜技术在AZ31镁合金表面制备锡酸盐转化膜层,然后通过直接化学镀镍技术在该膜层上沉积Ni-P镀层。利用SEM、EDS、浸泡析氢、电化学测试等手段,研究了复合镀层的显微结构、相组成、耐蚀性。结果锡酸盐转化膜由细小均匀的球形颗粒堆积而成,颗粒之间存在空隙,为直接化学镀镍时镍磷的初始沉积提供了可能。化学转化膜表面沉积的化学镀镍层均匀致密,形成典型的胞状结构。基体-化学转化膜-化学镀Ni-P合金层三者之间的结合良好,保证了复合镀层优良的耐蚀性能。结论化学镀Ni-P层能够在不经过钯活化处理的条件下直接在锡酸盐转化膜上沉积,锡酸盐转化膜中间层避免了Ni-P阴极性镀层与阳极性镁基体的直接接触,降低了Ni-P镀层局部缺陷对整体防护效果的影响,提高了镀层的耐蚀性及耐久性。     

等温退火对Ni-P、Ni-W-P镀层的晶粒尺寸和显微硬度的影响

研究了不同镀态结构的Ni-P、Ni-W-P镀层经等温退火后，其晶粒尺寸和硬度随退火时间的变化规律，镀层的热稳定性以及成分、结构和晶粒尺寸对镀层硬度的影响规律。结果表明，W元素可以促进Ni-P合金的非晶化，显著提高Ni-P镀层的硬度；Ni-（W）-P体系纳米晶镀层具有较好的热稳定性；等温退火获得的三元Ni-W-P单相纳米晶镀层在耐磨、耐蚀性能方面均优于同类非晶态镀层。     

Effect of the microstructure on the properties of Ni-P deposits on heat transfer surface

In the present work Ni-P deposits with various microstructures were prepared on the low carbon steel substrate by adjusting the electroless plating processing parameters. The results of anti-fouling experiments show that Ni-P deposits can greatly inhibit the adhesion of crystallization fouling in comparison with uncoated copper, stainless steel and carbon steel surfaces. The further experiments indicated that the amount of nanocrystalline phase in the Ni-P deposit affects the surface free energy, as well as changing the anti-fouling and corrosion-resistant properties of the deposit. When the phase structure of the Ni-P deposit is almost amorphous phase, the Ni-P deposit exhibits the best anti-fouling and corrosion-resistant properties. The amorphous Ni-P deposit exhibits high corrosion resistance which is attributed to its extreme structure homogeneity without preferential corrosion paths like grain boundaries or other structural defects, and the higher corrosion resistance could ensure this deposit is not easy to form “transitional interface” connecting fouling and matrix.     

铝表面预镀镍工艺的研究

研究了铝化学镀Ni－P前表面预镀镍的工艺。试验结果表明．经过预镀镍处理后,铝表面可获得镍沉积的催化表面．有效防止了在化学镀Ni－P槽液中置换反应的发生。文中指出,为了保证镀层与基体之间有良好的结合强度,并防止预镀镍溶液内出现氢氧化镍沉淀,预镀镍溶液内络合剂摩尔浓度应等于或略大于镍离子摩尔浓度的10倍．pH值必须控制在10～11之间。     

Characterization of Electroless Ni-P Deposits on Surface of AZ91D Magnesium Alloy

Characterization of electroless nickel deposits on magnesium alloys was investigated by X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscope(SEM),energy dispersive spectrometer(EDS)and electrochemical potentiodynamic polarization analysis.The result of XRD showed that the electroless nickel deposits on magnesium alloys were composed mostly of amorphous Ni-P and partially of microcrystalline nickel.The phosphorus content in the Ni-P deposits was 10.8%by the calculation of EDS.SEM micrographs showed that morphology of electroless nickel deposits on magnesium alloys was a typical cellular structure,and the growth of cellular structure was influenced by surface condition of substrate.Zinc layer between substrate and electroless nickel deposits was not found by the results of SEM and EDS,which indicated that the zinc layer on the surface of magnesium alloy was very thin,and the zinc would dissolved while being immersed in electroless nickel plating solution.The thin zinc layer was almost dissolved completely before Ni-P plating.The result of electrochemical potentiodynamic polarization analysis showed that the corrosion potential Ecorr of electroless nickel deposits in 3.5%NaCl solution was about-0.53 V,which was 1 V higher than that of magnesium alloys substrate.And corrosion current density of Ni-P deposits in 3.5%NaCl solution was much smaller than that of magnesium alloys substrate at the same potential value,which indicated that corrosion resistance of electroless Ni-P deposits was excellent.Discoloration time of concentrated nitric acid test for electroless nickel deposits on magnesium alloys was 445 s,which also indicated excellent corrosion resistance.     

Microstructure evolution and hardening mechanisms of Ni-P electrodeposits

Ni-P alloy coatings with different phosphorus contents were prepared by electroplating in a nickel sulfate bath containing phosphorous acid (H₃PO₃). Hardening mechanism, such as dispersion hardening of Ni nano crystals in amorphous matrix of the as-deposited Ni-P coating and coarsening weakening of Ni₃P for the high P coating after 1 h of heat treatment at 400 °C were concluded from the experimental data. Hardening mechanism of Ni-P alloys were further discussed based on the microstructure evolution with increasing deposit P content and during the heat treatment by using high resolution TEM (HR-TEM). A maximum hardness was observed for the as-deposited and heat-treated Ni-P alloys with 4 wt.% and 6 wt.% P, respectively. These composition ranges corresponding to the microstructure with high hardness proposed are believed to be useful for the industrial applications and further study.     

压铸镁合金化学镀Ni-P的沉积过程

通过扫描电镜和GDA辉光放电光谱分析仪等手段，研究了压铸镁合金化学镀Ni-P的沉积过程，结果表明镁合金化学镀的前处理使基材表面呈现孔洞结构，活化形成比较平整的疏松网孔状MgF2和AIF3层：镁合金化学镀Ni-P的初始沉积过程，首先是Ni的还原析出，并不含P；随着Ni形核数量的增多和长大，有自催化能力的Ni层产生，镍磷共沉积开始：镀层中存在铬化物、氟化物与镀液成分以及Ni的混杂层。     

钨铜合金表面化学镀Ni-P镀层性能研究

从钨铜合金表面化学镀Ni-P镀层的表面形貌及成分,镀层结构,外观,结合力.硬度,耐磨性,孔隙率,纤焊性等方面进行了检测和表征.结果表明,化学镀Ni-P合金层磷含量为11.37%,属于高磷镀层,主要为非晶型结构,在钨铜合金表面化学镀Ni-P合金可以大大提高钨铜合金的硬度和耐磨性,且Ni-P合金镀层与钨铜合金基体结合强度好,孔隙率低,纤焊性好.     

Zr-8.8Al合金化学镀前浸锌处理工艺研究

采用浸锌法对Zr-8.8Al合金进行了化学镀前处理,研究了浸锌液配方及工艺对化学镀Ni-P镀层显微结构、显微硬度、抗蚀性的影响规律。结果表明,室温下二次浸锌处理90 s浸锌层均匀致密;浸锌后进行化学镀处理获得的Ni-P镀层为非晶结构,胞状结构,与基体结合良好。与裸材相比,室温下浸锌液为:Zn SO4 280 g/L、Na OH 20 g/L、Na NO42 g/L、KNa C4H4O6 20 g/L,一次浸锌处理60 s,二次浸锌30 s获得的Ni-P镀层显微硬度提高了80%,在3.5%Na Cl(质量分数)溶液中自腐蚀电位发生正移,极化腐蚀后镀层较完整,保护性较优。