WC含量对Ni-WC复合镀层摩擦磨损性能的影响

采用复合电沉积技术在45钢基体表面制备了Ni-WC复合镀层,利用扫描电镜、X射线衍射以及能谱分析对复合镀层的截面形貌及相结构进行了观察分析,探讨了镀液中WC颗粒含量对镀层显微硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明,WC颗粒均匀地分散于镀层中并由Ni基质包覆,镀层与基体结合良好,镀态下镀层为晶态结构。当镀液中WC颗粒含量为25g/L时,镀层的显微硬度、摩擦磨损性能均达到最佳。     

纳米Ni/聚四氟乙烯复合镀层组织与腐蚀性能的研究

采用高速电喷镀工艺制备纳米Ni/聚四氟乙烯复合镀层,并研究了喷射速度、电流密度、沉积时间等工艺参数对镀层组织形貌的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)、场发射环境扫描电子显微镜(FEGE-SEM)、红外光谱等方法研究了纳米聚四氟乙烯在复合镀层中的表征问题;采用恒电位仪研究了不同含量纳米聚四氟乙烯复合镀层的腐蚀电位及阴极极化曲线的变化规律.结果表明,Ni与纳米聚四氟乙烯共沉积可以显著改善镀层的腐蚀性能.     

Cr含量对Fe-Cr-Ni镀层电化学腐蚀性能的影响

以硫酸盐和氯化盐为主盐,将Cr以微粒形式悬浮于镀液中,电沉积Fe-Cr-Ni复合镀层,用电化学方法研究了镀液中Cr粉含量对电沉积Fe-Cr-Ni复合镀层在NaCl介质中的腐蚀行为的影响.结果表明:在镀层的浸泡试验中,溶液中Cr粉含量为100g/L获得的镀层自腐蚀电位是最负的.动电位扫描显示,镀层都有钝化性能.但对于溶液中Cr粉含量为100g/L获得的镀层出现明显的过钝化,其耐蚀性能较差.     

等离子喷涂WC/Co涂层耐中性盐雾腐蚀性能

采用等离子喷涂法在普通铸铁基体上制备了WC/Co涂层,通过扫描电镜(SEM),能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段对WC/Co涂层微观组织与结构进行了观察和表征。对WC/Co涂层进行中性盐雾腐蚀实验,分析了表面组织形貌以及腐蚀产物成份,研究了WC/Co涂层的盐雾腐蚀类型,并对其抗盐雾腐蚀机理进行了探讨。结果表明,等离子喷涂制备的WC/Co涂层物相主要以W2C和C相为主,盐雾腐蚀后其主要成份没有发生变化;铸铁表面腐蚀严重,其腐蚀类型以全面腐蚀和应力腐蚀破裂为主;WC/Co涂层表面腐蚀比较轻微,其腐蚀类型以选择性腐蚀为主,应力腐蚀破裂为辅;WC/Co涂层抗腐蚀性能远优于铸铁基体,有效地提高了喷涂后铸铁基体的抗盐雾腐蚀性能。     

纳米WC/Co复合粉微观结构研究

本文以喷雾转化法制备的WC-6%Co复合粉为研究对象,通过研磨、分散等手段,结合扫描电子显微镜、X射线衍射仪、离子束抛光、激光粒度分布及Co浸蚀等方法,详细分析了其形貌、内部结构、粒度等参数,得出了复合粉团粒松散空心球体结构下的一次颗粒表现为预合金化的团聚状态,该团聚体形状、大小差异较大,且不易被破碎,对一次颗粒的剖面分析清晰地揭示出复合粉的预合金化,团聚体内部有大量的孔隙存在。由于预合金化的作用,约质量分数为1%的Co因WC阻隔不能与酸发生反应。复合粉经过研磨后的分布数据显示,虽然有少量的粗颗粒聚集现象,但测量数据基本稳定,粒度分布D50值为2μm左右,为复合粉的相关研究提供依据。     

纳米WC/Co复合粉产业化技术研究

关于纳米WC/Co复合粉制备技术的研究报道有很多,但实现产业化的技术方案较少。本文在自主研发设计的离子交换系统、高温流态化床等设备平台上,以偏钨酸铵(AMT)、碳酸钴(Co CO3)、乙二胺四乙酸(C10H16N2O8)为原料,首先采用离子交换、溶液复合法得到一定配比的钨钴复合溶液,然后进行喷雾干燥、煅烧得到前驱体钨钴复合氧化物,最后在高温流态化床中连续还原-碳化-调碳后得到不同钴含量的纳米WC-Co复合粉末,采用SEM、XRD等分析方法对粉末进行形貌观察及物相分析。制备所得WC/Co复合粉质量稳定,具有杂质含量低、碳化率高、游离碳含量低的特点,其中WC的亚晶尺寸小于100 nm,表明所开发的产业化技术切实可行。     

电沉积Ni/WC-Co纳米复合镀层制备及腐蚀性能研究

利用直流电沉积方法将WC-Co双纳米颗粒和Ni复合镀于黄铜基体,采用XRD和SEM表征复合镀层相组成和表面形貌,用显微硬度计测定其硬度并用电化学方法评估镀层的耐蚀性.结果表明,与纯Ni镀层相比,纳米复合镀层中Ni平均晶粒尺寸略有降低,约为18 nm;显微硬度提高58%,约为HV 500.在3.5%NaCl溶液中纯Ni镀层自腐蚀电流密度和自腐蚀电位分别为1.467μA/cm2和-0.179 V,纳米复合镀层则分别为8.369μA/cm2和-0.265 V.Ni/WC-Co纳米复合镀层的硬度显著提高,但其耐蚀性降低.     

WC/Co纳米复合粉质量特性的研究

本文探讨了喷雾转换法制备WC/Co纳米复合粉的生产工艺特点、粉末的物理化学特性以及在超细合金中的应用效果。各方面的实验数据表明:WC/Co复合粉中WC碳化完全、粒度细而均匀,钨钴元素达到分子级均匀混合,Co对WC形成纳米级包覆,粉末颗粒外形多呈球状,球体由部分合金化的WC/Co粒子聚合而成,粒子之间存在明显的烧结颈,其亚晶尺寸在100nm以下。复合粉经强化球磨后制取的超细合金较传统工艺制备的合金的WC相晶粒更加均匀,具有更好的物理力学性能和更高的使用寿命。即使不添加抑制剂,复合粉制备的合金仍具有晶粒细而均匀的特点。     

纳米SiO2对Ni-W-P镀层耐高温高压腐蚀性能的影响

目的提高金属材料在高温、高压、高氯离子腐蚀环境下的耐蚀性。方法采用化学镀法在L245表面制备Ni-W-P镀层和Ni-W-P-nSiO_2复合镀层,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度仪及贴滤纸法对镀层结构、形貌、硬度及孔隙率进行表征。采用高温高压腐釜模拟现场工况进行72 h均匀腐蚀试验,设置温度为150℃、压力为35 MPa,利用失重法计算腐蚀速率。结果 Ni-W-P镀层和Ni-W-P-nSiO_2复合镀层均为非晶态结构,扫描电镜形貌观察表明三种镀层表面均为胞状组织,吸附在基体表面的纳米二氧化硅作为形核核心,使Ni-W-P-nSiO_2复合镀层的组织更细小。添加纳米二氧化硅的复合镀层的孔隙率从添加前的1.24减小到0.83。磁力搅拌和超声辅助Ni-W-P-nSiO_2复合镀层的硬度分别为491.6HV和421.7HV,较Ni-W-P镀层的384.5HV分别增加了107.1和37.2HV;磁力搅拌及超声辅助Ni-W-P-nSiO_2复合镀层的腐蚀速率分别为0.0552 mm/a和0.0371 mm/a,是Ni-W-P镀层腐蚀速率(0.1075 mm/a)的1/2和1/3。腐蚀后表面成分分析表明,超声辅助Ni-W-P-nSiO_2复合镀层的表面腐蚀产物为Ni_3S_2,能有效保护基体。结论超声辅助Ni-W-P-nSiO_2复合镀层的耐蚀性相比Ni-W-P镀层显著提高。     

纳米WC和纳米PTFE的复合镀层微拉伸研究

采用电刷镀技术在高速钢W6M05Cr4V2材料上制备了纳米WC和纳米PTFE复合镀层。采用S-2700型扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射仪和显微硬度计分析了不同纳米PTFE含量的纳米复合镀层的表面形貌、组织结构和显微硬度。同时，通过在扫描电镜下的微拉伸试验来测定不同含量纳米PTFE和WC的纳米复合镀层的应力一应变曲线。试验结果表明：随着纳米PTFE的加入含量增加，纳米复合镀层的组织逐渐细化和致密；当纳米PTFE含量超过5g／L后，组织致密度开始下降。显维硬度也反映了先升高再下降的过程。纳米复合镀层的抗拉强度随着纳米WC和纳米PTFE含量的增加而增加，但其作用影响有逐渐减弱的作用。纳米复合镀层的组织主要由纳米颗粒和镍基体相组成。     

Ni-氧化石墨烯纳米复合镀层的力学及抗腐蚀性能研究

目的 探究镀液中氧化石墨烯(GO)含量对于Ni-GO复合镀层的组织结构、力学性能、耐腐蚀性能的影响,并以此来确定GO的添加量。方法 采用电沉积技术制备Ni-GO复合镀层,并采用正交试验的方法找到Ni-GO复合镀层的优化制备工艺。通过SEM、EDS、XRD、XPS、拉曼等技术对GO和制备的Ni-GO复合镀层的形貌、组织结构进行表征分析,采用硬度仪、摩擦磨损试验仪、电化学工作站等对Ni-GO复合镀层的力学性能及耐蚀性进行分析。结果 采用正交试验的方法得到了Ni-GO复合镀层优化制备工艺条件,GO质量浓度为1.0 g/L,阴极电流密度为5 A/dm²,镀液温度为60 ℃,电镀时间为50 min。基于优化工艺条件下镀层的硬度为596.5HV,沉积速率为6.583 g/(dm².h)。其中镀液中氧化石墨烯浓度对Ni-GO复合镀层性能影响最大。结论 研究发现,Ni-GO复合镀层底部是Ni含量比较多的菜花头结构,在菜花头上面主要是石墨烯与Ni晶粒镶嵌在一起的尺寸不一的珊瑚状结构。当镀液中GO质量浓度为1.0 g/L时,制备出的Ni-1.0GO复合镀层中石墨烯含量最高,珊瑚状结构连接缝隙变小,组织致密性最好,孔隙缺陷最少。与Ni镀层相比,Ni-1.0GO复合镀层的硬度提高了37.7%,磨损质量损失减少了73.5%,耐蚀速率降低了44.8%。     

氧化石墨烯对纳米金属陶瓷复合镀层组织性能影响

目的 提高纳米金属陶瓷复合镀层硬度、耐磨性,以及耐蚀性。方法 在镀液中添加了氧化石墨烯(GO),在合金的基体上制备了Ni-TiN-GO的复合镀层,并对镀层组织结构、成分、显微硬度、耐磨性和耐蚀性进行表征及分析,探究GO的添加量对其组织性能的影响,确定最适宜的GO添加量。结果 最适宜GO含量为0.3 g/L,所得镀层表面平整致密,与基体结合良好,厚度为8.64 μm。晶面表现为双择优取向,晶粒尺寸最小,显微硬度最大,分别为22.8 nm和1 529.1HV。摩擦磨损测试表明摩擦因数为0.8,主要以磨粒磨损为主,具有良好耐磨性能。Ni-TiN-0.3g/LGO复合镀层自腐蚀电流密度较基体和Ni-TiN镀层下降1个数量级,在经过96 h的盐雾试验后,镀层未见开裂,只附着少量腐蚀产物,表现出良好的耐蚀性。结论 当GO的添加量为0.3 g/L时镀层表面最为致密,缺陷减少,并且通过其较大的比表面积可阻碍腐蚀离子通过,进而提高镀层耐蚀性。GO通过在镀液中与Ni²⁺结合形成复合物共沉积到孔隙缺陷处,同时GO弥散分布于镀层,提供了大量的形核位点,镀层晶粒尺寸下降,因此镀层硬度提高,并且由于GO具有一定自润滑能力,镀层的耐磨性提高。     

纳米WC和纳米PTFE的复合镀层微拉伸研究

采用电刷镀技术在高速钢W6Mo5Cr4V2材料上制备了纳米WC和纳米FFFE复合镀层.采用S-2700型扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪和显微硬度计分析了不同纳米PTFE含量的纳米复合镀层的表面形貌、组织结构和显微硬度.同时,通过在扫描电镜下的微拉伸试验来测定不同含量纳米PTFE和WC的纳米复合镀层的应力-应变曲线.试验结果表明:随着纳米PTFE的加入含量增加,纳米复合镀层的组织逐渐细化和致密;当纳米PTFE含量超过5 g/L后,组织致密度开始下降.显维硬度也反映了先升高再下降的过程.纳米复合镀层的抗拉强度随着纳米WC和纳米PTFE含量的增加而增加,但其作用影响有逐渐减弱的作用.纳米复合镀层的组织主要由纳米颗粒和镍基体相组成.     

Co含量对Co-C纳米复合薄膜磁性能和磁电阻的影响

采用磁控共溅射法制备了Co含量介于6.4at%~16.4at%的Co-C纳米复合薄膜。形貌观察表明,Co纳米颗粒均匀分散在C基体中,相邻Co颗粒被C基体较好地分离,样品呈现典型的颗粒薄膜结构。Co颗粒平均尺寸随Co含量增加而增大。薄膜在低温下磁性较强,在室温下磁性较弱;磁化强度随Co含量增加显著提高。当温度为4.2K、磁场为90×79.6kA·m-1时,在Co含量为6.4at%、8.3at%和9.6at%的Co-C薄膜中分别观察到9.1%、4.3%和1.9%的负磁电阻,为碳基磁性颗粒薄膜获得优异磁输运性能提供可能。受微结构变化影响,样品磁电阻值随Co含量的增加而下降。     

纳米WC—Co复合粉的烧结特征

对纳米 WC— Co复合粉的烧结特征以及怎样充分利用这一特征来控制合金晶粒长大进行了介绍。指出 ,由喷雾转化法生产的纳米 WC— Co复合粉是一种预合金粉 ,它的烧结应该属于超固相线液相烧结范畴。与传统的液相烧结相比 ,超固相线液相烧结时 ,合金的微观结构和性能对烧结温度、工艺参数及合金成分更为敏感 ,因此必须对这些参数进行严格控制     

Ni包WC含量对激光熔覆Ni45/Ni-WC复合涂层显微组织与性能的影响

利用光纤激光器在Q235钢上激光熔覆Ni包WC粉末增强Ni45合金涂层,系统研究了不同Ni包WC含量下熔覆层组织形貌、稀释率和显微硬度的变化规律。结果表明:WC颗粒受到激光辐照会发生熔解,并与周围元素相互作用形成低熔点共晶。随着Ni包WC含量的增加,熔覆层的稀释率逐渐增大,且熔覆层γ-Ni枝晶持续增多且细化。随着Ni包WC含量的增加,熔覆层的平均显微硬度也逐渐增加,当未添加Ni包WC时,熔覆层显微硬度约为基体的3倍;当Ni包WC质量分数增加到30%时,熔覆层平均显微硬度可达到基体的4倍。     

Co含量对（WC—Co／NiCrBSi）复合钎焊涂层耐磨性的影响

采用真空钎焊技术,将ＷＣ－Ｃｏ硬质合金粉和ｉＣｒＢＳｉ（ＡＷＳ ＢＮｉ－２）合金粉钎焊到４５＃钢表面,得到（ＷＣ－Ｃｏ／ｎｉＣｒＢＳｉ）复合钎焊涂层。在不同钎焊工艺下,涂层自身 和层／基体间的拉伸结合强度分别达（１００－１４０）ＭＰａ和（３００－３６０）ＭＰａ。研究了Ｃｏ含量对（ＷＣ－Ｃｏ／ＮｉＣｒＢＳｉ）复合涂层磨损性能的影响。实验结果表明（ＷＣ－Ｃｏ／ＮｉＣｒＢＳｉ）复合涂层磨损性能高于同配比     

Cr颗粒尺寸对Ni-Cr复合镀层750℃热腐蚀性能影响

采用复合电镀技术,通过向普通电镀溶液中分别加入平均粒度为40 nm和1~5μm的Cr粉的方法在Ni基材上制备了一种金属Ni基纳米Cr粒子弥散的Ni-Cr纳米复合镀层和一种微米Cr粒子弥散的Ni-Cr复合镀层。混合盐(75 wt%Na2SO4+25wt%NaCl)750℃热腐蚀行为结果表明:与微米Cr粒子弥散的Ni-12.4 wt%Cr复合镀层相比,Ni-11wt%Cr纳米复合镀层表现出更好的耐腐蚀性能。SEM/EDAX、XRD和TEM分析表明,在相同的Cr颗粒含量条件下,Cr颗粒尺寸的降低提高了Ni-Cr复合镀层的抗腐蚀性能,这是因为Cr颗粒尺寸的降低和基体Ni晶粒的细化增加了单位面积内的Cr2O3形核率,缩短不同Cr2O3核间的距离,与此同时基体Ni晶粒的细化有利于保护性氧化物形成元素Cr沿晶界向腐蚀前沿的快速扩散,从而加速了保护性Cr2O3膜的快速形成。     

水溶化学法制备纳米WC/Co复合粉工艺探索

本文通过实验探索了水溶化学法制备纳米WC/C0复合粉工艺,研究了影响喷雾转换、锻烧、碳化和调碳的工艺因素,找到了满足纳米WC/Co复合粉制备的工艺参数。在Kear等人的经典合成技术中,碳化钨钴纳米复合材料是由喷雾转化水溶液的化学计量量的水溶性钨源和钴源,然后用流化床通氢将钨钴氧化物还原为金属钨和钴,之后在一个充满CO/CO2的气体环境中将金属钨和钴碳化成纳米WUCo复合粉末。本研究不同于Kear等人的处理方法,涉及的WC/C0使用水溶性溶液钨、钴和碳前躯体加工的纳米复合材料,大量的WGCo纳米复合粉体是将钨、钴和碳在分子级水平上混合制备成一个复杂的前驱体粉末的独特方案,前驱体粉末在煅烧炉充满惰性气体约100撕00cC的温度下转化成一个含有W-Co-C-0的预复合粉粉末,随后在碳化炉低于1000℃的温度下碳化。实验表明,水溶化学法生产的纳米WC/Co复合粉较常规方法,具有晶粒细而均匀、流动性好等特点,更适于高性能硬质合金的生产。     

热处理对铝基Ni-P-纳米WC化学复合镀层组织及性能影响

采用化学镀技术在A356合金基体上制备了Ni-P-纳米WC化学复合镀层,并选用真空热处理的方式,对制备的Ni-P-纳米WC纳米复合镀层分别在200、300、400和500℃下进行镀后处理,与镀态下镀层性能进行对比,研究不同热处理温度对Ni-P-纳米WC复合镀层形貌、成分、物相、硬度和耐腐蚀性的影响。结果表明:试验制备的Ni-P-纳米WC复合镀层成分均匀、组织致密,镀层结构呈现非晶态;镀态下,复合镀层硬度达到917.8 HV0.1,约为基体的6倍;在3.5%NaCl溶液中的极化曲线结果显示,复合镀层自腐蚀电流密度比A356合金提高了2个数量级,起到较好的耐腐蚀效果。热处理后镀层发生晶态转变,且随热处理温度的升高,镀层晶化程度提高,400℃以上时镀层完全表现为晶态;热处理态镀层中析出Ni_3P相,镀层硬度随温度的升高呈现先升高后降低的趋势,400℃热处理镀层硬度达到1353.6 HV0.1;与镀态下相比,热处理镀层在3.5%Na Cl溶液中的耐腐蚀性下降,但是仍然表现出较好的耐腐蚀效果。