钛合金Ni-P化学镀层中磷含量对镀层形貌、组构及耐磨性能的影响

为了探讨钛合金表面Ni-P化学镀层中磷含量对镀层组构、耐磨性及机理的影响,在TC4钛合金表面制备了不同磷含量的Ni-P化学镀层。借助扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)观察了Ni-P化学镀层的形貌和组织结构,测试了其硬度、磨损量和摩擦系数;探讨了Ni-P化学镀层中磷含量对镀层硬度和耐磨性的影响,初步分析了磨损机理。结果表明:随着Ni-P化学镀层中磷含量的增加,镀层的瘤状结构和晶界逐渐减少,晶粒尺度逐渐增大,并由晶态向非晶态转变;镀层的硬度降低,磨损量增加,摩擦系数降低;低磷Ni-P化学镀层表现出磨料磨损和轻微的黏着磨损特征,中磷和高磷Ni-P化学镀层表现出严重的黏着磨损和磨料磨损特征。     

Ni-P功能梯度层及均质Ni-P化学镀层的磨损性能

目前,Ni-P化学镀层内应力大,结合强度低,耐磨性差,功能单一,不能满足工业应用要求.为此,采用化学镀技术在45钢表面制备了Ni-P功能梯度镀层,并与3种不同磷含量的均质Ni-P镀层对比,研究了镀层硬度、结合力、耐磨性等特征,分析了成分与结构的梯度变化对Ni-P镀层耐磨性能的影响.结果表明:Ni-P梯度镀层的硬度高于中磷和高磷镀层,略低于低磷镀层,400℃热处理1 h后其硬度达到最大值;镀层与基体结合紧密;在相同条件下试验,Ni-P梯度镀层的耐磨性均优于均质Ni-P镀层,热处理后其耐磨性比均质Ni-P镀层提高1～2倍;与单层Ni-P镀层相比,梯度镀层在整个磨损过程中摩擦系数变化平稳,波动范围较小,镀层内部成分和结构的梯度化进一步提高了镀层与基体的结合力和耐磨性能.     

稀土对Ni-P化学镀层组织结构及性能的影响

过去,对稀土在化学镀镍中的作用研究不够系统。在Ni-P基础化学镀液中添加3种稀土离子Y3+,Nd3+,La3+制备了Ni-P化学镀层。利用电感耦合等离子质谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度计、磨损试验机等考察了稀土对镀层组织结构、显微硬度、耐磨及耐蚀性的影响。结果表明:添加稀土后,镀层仍为非晶态结构,镀层内磷含量大幅提高,稀土有效细化了镀层组织,镀层表面形貌变得更加平整、致密、均匀;镀层的显微硬度、耐磨性和耐蚀性也得到不同程度的提高;在3种稀土中,Y3+的作用最显著,当其在镀液中的浓度为0.04 g/L时,镀层显微硬度达最大值606 HV,同时磨损量为最低值4.957 2 mg,而镀层在10%H2SO4溶液中的腐蚀速率则低至0.006 4 mg/(cm2.h)。     

电刷镀Ni-P／纳米WC复合镀层工艺及性能研究

为了改善电刷镀Ni-P镀层的硬度和耐磨性,通过在电刷镀Ni-P镀液中加入纳米WC微粒制备Ni-P/纳米WC复合镀层,研究了镀液中纳米WC含量与镀层中纳米WC含量的关系;测定了不同WC含量对镀层硬度和镀层结构的影响.考察了试样在1 mol/L H2SO4,1 moL/L HCl及3%NaCl介质中的耐蚀性.采用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)研究了Ni-P/纳米WC镀层的性能.结果表明,Ni-P/纳米WC电刷镀复合镀层耐蚀性能与原电刷镀Ni-P镀层相当,耐磨性优于电刷镀Ni-P镀层.镀液含25 g/L纳米WC时,电刷镀复合镀层的显微硬度为918 HV.     

压缩机叶轮用不锈钢化学镀Ni-P工艺及镀层性能

磷含量低于7%的化学镀Ni-P层耐特定压缩机工况下的腐蚀性能欠佳,而磷含量超过12%时硬度不符合要求。为此,在压缩机叶轮用不锈钢FV520B表面制备了磷含量9%的Ni-P化学镀层,并作不同热处理。利用X射线衍射、荧光光谱、电子探针、电化学工作站以及摩擦磨损试验机等对Ni-P镀层的显微组织、结合力、硬度、耐磨损性能和耐特定工况腐蚀性能进行了研究。结果表明:以抗拉强度1 080 MPa的FV520B不锈钢为基体材料,Ni-P化学镀层的硬度超过基材500 HV3 N,摩擦磨损失重量为基材的1/100,在5%醋酸和5%HBr混合溶液中的自腐蚀电位高于基材10 m V;基材在10%H2SO4中的腐蚀速率为镀层的38倍。     

镁合金化学镀镍-磷镀速的影响因素及工艺优化

通过系列对比试验,研究了AZ91D镁合金化学镀镍磷镀速的影响因素.结果表明,镀液配方、pH值和温度等对镀速会产生不同的影响,而镀速的大小不仅体现了生产效率的高低,更影响了镀层的结合力与性能.根据分析结果调整工艺配方及工艺参数,对镁合金化学镀工艺进行了相应的优化改进.该优化工艺可在镁合金表面得到均匀、致密、无明显缺陷的Ni-P镀层,镀层中镍的质量分数为91.44%,磷的为8.56%.性能测试表明,镀层的显微硬度为460～520 HV,且具有良好的结合力.     

镁合金表面化学镀Ni-Co-P合金的研究

通过优化正交试验法研究了镁合金表面化学镀Ni-Co-P合金工艺.讨论了几种因素对沉积速度的影响.采用显微硬度测试、扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析手段比较研究了Ni-Co-P与Ni-P镀层性能及化学成分.结果表明,Co2 的加入有利于化学镀层的沉积,但使镀层硬度下降;配位剂采用30g/L柠檬酸钠时沉积速率最快;适量的香豆素可以提高镀速并使镀层更光亮.Ni-Co-P镀层表面较Ni-P镀层具有较好的耐腐蚀性能,结合力良好.     

AZ91D镁合金表面Ni-P化学镀层的微观组织与性能

以直接化学镀的方法在AZ91D镁合金表面制备了光亮、均匀、致密、厚度达40μm的Ni-P合金镀层,用现代分析技术分析了镀层的微观形貌、组织成分、显微硬度、结合力以及耐蚀性能.结果表明:Ni-P镀层属于中磷镀层,微晶结构,表面形貌呈胞状;镀层与基体结合良好;镀层的显微硬度比基体提高了4倍;镀层与抛光基体的结合力比未抛光的高,基体表面保持机加工状态的镀层破坏临界载荷为80.6 N;镀层具有较好的耐蚀性能.     

Ni-P化学镀层在动态加载条件下的摩擦学性能研究

利用单摆划痕法的动态加载特性，研究了Ni-P化学镀层本身的摩擦学性能。分析讨论了磷含量和热处理制度对单摆划痕法测定的比能耗、摩擦系数的影响。切向动态硬度（HT）、法向动态硬度（HN）和比能耗（e)在评价材料耐磨性方面比显微硬度（HV）更真实准确。     

促进剂及其优化对化学镀Ni-Sn-P层性能的影响

为了提高Ni-Sn-P化学镀层的沉积速率与镀液的稳定性,采用化学镀Ni-P合金复合稳定剂,研究了促进剂丙酸、甘氨酸、丁二酸对化学镀Ni-Sn-P镀层性能的影响,通过正交试验对3因素进行了优化,对镀速、孔隙率及显微硬度进行了测定.结果表明:甘氨酸、丙酸和丁二酸对镀层加速越快,镀层孔隙率越低、硬度越高;甘氨酸、丙酸对化学镀Ni-Sn-P加速显著;甘氨酸和丁二酸对镀层硬度都有所提高,而丙酸对Ni-Sn-P镀层硬度影响较小;甘氨酸、丙酸和丁二酸使化学镀Ni-Sn-P镀层的孔隙率都有不同程度降低,其中甘氨酸和丙酸作用显著;当甘氨酸为25 mg/L、丙酸为4 mL/L、丁二酸为2.5 g/L时,镀速提高至14～15 μm/h,硬度为480～550 HV0.5 N,孔隙率几乎为0.     

甘氨酸对电镀镍层性能的影响

目前,国内将甘氨酸作为镀镍添加剂的研究很少。将甘氨酸作为镀镍液添加剂,研究了不同甘氨酸浓度对镀镍层微观形貌、显微硬度、耐磨性、阴极极化曲线的影响。结果表明:加入适量甘氨酸,可以得到表面结构细致平整的镀镍层。镀镍层的显微硬度随甘氨酸的浓度增加而增大。甘氨酸加入量小于3 g/L时,镀层的耐磨性随甘氨酸加量的增大而提高;镀层的磨损机理为磨粒磨损;但当甘氨酸浓度继续增加到4 g/L时,磨损过程中出现了镀层局部剥落现象,镀层的耐磨性下降。甘氨酸浓度的增加会增大镍电沉积的阴极极化程度。甘氨酸改善镀层表面形貌、提高镀层硬度的作用应该与其在镍沉积过程中增大阴极极化的能力有关。     

镁合金化学镀镍研究

研究了AZ91D镁合金化学镀镍工艺过程，操作条件，分析了镀层组织与成分，测定了镀层的厚度，显微硬度，镀层具有较好的结合力和耐蚀性。     

喷射电沉积纳米Ni/Co多层镀层及其组织性能

目前,纳米金属多层膜的研究体系和应用范围有待扩展,镀层成形机理、强化机理等方面有待深入研究。利用喷射电沉积技术制备了不同调制周期(λ)的Ni/Co纳米多层镀层,并对镀层的表面形貌与组织、显微硬度、耐磨损性能进行了测试与分析。结果表明:多层镀层各层之间有明显界限,镀层致密均匀,与低碳钢结合牢固;随着λ的减小,Ni/Co多层镀层表面越来越致密,镀层越来越平整;Ni/Co多层镀层结构的硬度和耐磨性明显优于纯Co镀层和纯Ni镀层;λ为20 nm时,Ni/Co多层镀层的硬度和耐磨损性能最好。     

低压等离子喷涂MoB/CoCr涂层的组织及耐磨性

采用低压等离子喷涂技术(LPPS)制备MoB/CoCr涂层,对涂层进行磨粒磨损试验研究。采用SEM观察涂层的表面和截面形貌,显微硬度计测试涂层的力学性能,湿式橡胶轮磨粒磨损试验机测试涂层的磨粒磨损性能。结果表明,涂层组织致密,呈层状结构;涂层具有良好的力学性能,显微硬度达到930HV0.3,结合强度在71MPa以上,具有较高的耐磨性能。     

电刷镀纳米Ni-P-SiC复合镀层性能的研究

纳米微粒加入镀液可提高镀层的性能,用电刷镀方法制备了纳米SiC/ Ni-P复合镀层,测试了纳米SiC微粒添加量对复合镀层的硬度、耐磨性的影响,探讨了纳米SiC微粒复合镀层的强化机制及Ni-P晶化过程中的强化作用.结果表明,采用电刷镀制备工艺,能在一定程度上改善纳米微粒在镀液中的分散均匀性并能提高复合镀层性能.在Ni-P合金镀液中适量添加纳米SiC微粒(7～10 g/L),纳米SiC微粒在形成复合镀层时能起到硬质点的强化作用,同时在Ni-P晶化过程中还能在细化晶粒中起到再强化作用.不仅能使镀层硬度提高1.5～1.8倍,还能提高其耐磨性.     

纳米复合镀技术在注塑模具腔体表面处理中的应用

简要介绍了在传统复合镀技术基础上发展起来的纳米复合镀技术,其应用于注塑模具腔体表面处理的研究刚刚起步,将其与普通镍电刷镀技术相比较,叙述了注塑模具腔体表面实现纳米化的基本途径,说明了纳米复合电刷镀的优势,即增加镀层厚度与硬度,提高注塑模具腔体表面的耐磨性、耐疲劳性和耐腐蚀性,从而提高注塑模具的使用寿命。     

超声辅助激光熔覆IN 625高温合金涂层组织及性能研究

目的 针对激光熔覆制备IN625高温合金涂层时易产生缺陷和元素偏析进而导致合金性能下降的问题,提高增材制造IN 625高温合金的力学性能。方法 在激光熔覆IN 625涂层的过程中施加超声振动辅助,通过物相检测和微观组织观测研究超声功率对涂层物相种类和晶体尺寸的影响;通过分析析出相含量、分布方式及析出形态,研究超声功率对元素偏析的影响;通过对显微硬度、高温耐磨性进行测试,研究超声功率对涂层力学性能的影响。结果 施加超声前的涂层组织主要为方向杂乱的粗大枝晶,施加超声后的涂层物相组成未发生明显变化,但枝晶内亚晶排列紧密且尺寸明显减小;施加超声振动后的涂层析出相尺寸减小、含量下降,其中Laves相含量在施加超声后降幅较大,表明超声振动可以抑制Nb、Mo等元素的偏析;施加超声振动后涂层的显微硬度提高,磨损率明显下降,磨损机制由原来的表面疲劳磨损、黏着磨损和磨粒磨损的复杂磨损转变为磨粒磨损、黏着磨损的简单磨损。结论 施加超声辅助可以有效细化IN 625涂层组织,并抑制Laves相的析出,提高涂层的硬度和耐磨性。     

工艺参数对脉冲电沉积Ni-TiN纳米镀层微观组织和性能的影响

电沉积技术是一种方便、高效、低成本制备金属基纳米镀层的方法,其工艺参数直接决定金属基纳米镀层的微观组织及性能。为系统研究电沉积工艺参数对金属基纳米镀层表面形貌、显微组织、力学性能及耐磨损性能的影响规律,本实验采用脉冲电沉积制得Ni-TiN纳米镀层,并利用透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、摩擦磨损试验机研究了工艺参数对Ni-TiN纳米镀层的显微结构、显微硬度和性能的影响。结果表明,当电流密度为4A/dm~2时,Ni-TiN纳米镀层的显微硬度为984.7HV,TiN微粒复合量为8.69%(质量分数)。采用不同脉冲频率制得的Ni-TiN纳米镀层,其晶面原子呈现不同方向的面心立方晶格结构。当脉冲频率为200Hz时,Ni-TiN纳米镀层中Ni和TiN的平均粒径分别为87.2nm和34.6nm。当脉冲占空比为20%时,Ni-TiN纳米镀层的显微硬度为980HV,其平均磨损量为7.56mg/mm2。     

高铬铁基药芯焊丝不同堆焊工艺下的显微组织与性能研究

采用高铬铁基耐磨合金细粉做成药芯焊丝,分别用埋弧堆焊和等离子束堆焊方法制备耐磨试样,对试样的显微组织、硬度分布、耐磨性分别进行研究。实验表明：埋弧堆焊和等离子束堆焊组织具有较明显的区别,埋弧堆焊试样结晶定向性更好,晶粒更细化;埋弧堆焊涂层显微硬度平均值为791 HV0.2,等离子束堆焊涂层显微硬度平均值为774HV0.2,埋弧堆焊涂层的显微硬度分布更均匀;耐干砂磨粒磨损性能埋弧堆焊是等离子束堆焊的1.7倍。