温度对Ni—P化学镀层结合力影响的研究

用弯曲法、划痕法研究了镀后加热温度对Ni-P化学镀层结合力的影响,结果表明:镀后退火温度越高,镀层结合力越好,但温度过高时,镀层硬度将下降。用金相观察及电子探针分析,探讨了镀后退火温度影响结合力的机理。结果指出:退火时将在镀层和基体界面上发生Ni与Fe的互扩散,形成Ni-Fe合金扩散层,从而提高了结合力。为了能在保证镀层硬度的前提下提高结合力,本文提出了二次镀覆的设想,获得较好试验结果。     

Ni和Ni—P合金镀层控制应力腐蚀的研究

用恒载荷和慢应变速率应力腐蚀试验方法研究了Ni和Ni-P合金镀层对不锈钢在MgCl_2溶液中和对碳钢在NaOH溶液中应力腐蚀的防护作用,并考察了应力和电位的影响。完整的镀层能完全防止应力腐蚀产生。当镀层存在缺陷或裂纹时,镀层的电位对其防护性能有重要影响。在利用金属镀层控制应力腐蚀时,镀层应有良好的延展性,同时对应力腐蚀应具有电化学保护功能,     

化学镀Ni—Cr—P合金镀层在NaCli溶液中的耐蚀性

用电化学方法研究了化学镀Ｎｉ－Ｃｒ－Ｐ合金镀层在３．５％ＮａＣｌ溶液中的耐蚀性,结果表明Ｎｉ－Ｃｒ－Ｐ镀层与Ｎｉ－Ｐ镀层的阳极极化曲线形状相似,自腐蚀电位正移１５０ｍＶ以上,自腐蚀电流降低近３倍,在钝化区的阳极是约１个数量级,镀层的耐蚀性提高。     

不同成分Ni—Fe—P镀层的结构和性能

通过现代测试技术研究了不同成分电沉积Ｎｉ－Ｆｅ－Ｐ合金的结构、热稳定性、磁性和耐磨性。研究结果表明，Ｎｉ－Ｆｅ－Ｐ镀层中磷量增大，镀层从晶态→晶＋非晶态→，结构缺陷随之增多，表面圆顶状物尺寸变小；并且推迟了晶化稳定相的析出和再结晶，含铁量增大，镀层硬度，耐磨性和晶化温度均提高，Ｎｉ－Ｆｅ－Ｐ镀层的热稳定性和耐磨性 于Ｎｉ＝Ｐ镀层。成分对Ｎｉ－Ｆｅ－Ｐ合金的磁性有明显的影响。     

化学沉积Ni—Mo—P合金镀层的组织与耐蚀性能

对化学镀Ni-P和Ni-Mo-P 合金的表面形貌及性能进行了比较分析，表明Ni-Mo-P合金由于钼的加入，改变了镀层的组织结构，进而提高了镀层的硬度及耐蚀性。     

化学镀Ni—P镀层的组织形貌与耐蚀性

通过观察化学镀Ｎｉ－Ｐ镀层沉积过程形貌及形貌变化特征，研究了用不同镀液化学镀所获得的不同含磷量镀层的形貌变化，并指明在含磷量为（４．０￣７．０）％范围内，镀层成胞状和菜花状的腐蚀破坏常常首先沿胞壁进行，且大胞中心易出现腐蚀裂纹和沟槽。若胞的大小均匀，凸凹不明显，胞表面光滑，含磷量均匀，则耐蚀性好。     

Ni—P化学镀层微观结构的研究

用透射电镜、能谱仪及Ｘ射线衍射法研究了４５钢化学沉积Ｎｉ－Ｐ镀层的微观结构。结果表明,镀态样品全部为非晶态,４００℃晶化后,镀层由过饱和的Ｎｉ固溶体与ｉ３Ｐ以及少量的Ｎｉ７Ｐ３、Ｎｉ２Ｐ组成。Ｎｉ３Ｐ呈粒状,其尺寸在１０～８０ｎｍ范围内。Ｎｉ３Ｐ与Ｎｉ固溶体之间的取向关系为（２１０）Ｎｉ３Ｐ〃（１１１）Ｎｉ,Ｂｉ固溶体中Ｐ的固溶浓度随晶粒尺寸减小而降低在２．２％～３．２％,为平衡固溶浓度的１２～１     

化学镀非Ni—P／Ni—Mo—P合金形成机理

通过对镀液中加入Na2MO4的化学沉积法对酸性Ni-Mo-P/Ni-P双层化学镀的工艺进行了实验研究，通过一系列实验，确定了用连续施镀法制备此多元合金镀层的工艺，通过对镀层的成分与结构关系及镀层成分与工艺参数关系的实验研究，从热力学角度提出了非晶态双层镀镀层合金膜材的形成机理。     

化学镀Ni—P—聚四氟乙烯复合镀层及其性能

向一种含双络合剂的化学镍液中加入PTFE（聚四氟乙烯）浓缩乳液,成功获得了PTFE含量为25%-30%vol的Ni-P-PTFE复合镀层。应用X-Ray衍射仪、扫描电子显微镜、差热分析等对镀层组织结构和性能进行了测定。结果表明,这种镀层为非晶态结构,与基体结合良好,具有低的孔隙率和低的摩擦系数,是一种耐蚀、自润滑的表面复合材料镀层。     

钛表面等离子体氧化膜及其抗划擦性能

对纯钛表面在不同电压下制备了等离子体氧化膜，采用声发射监控的划痕法研究了等离子体氧化膜的临界载荷Lc。形貌和成分分析显示随着电压的升高试样表面的放电气孔孔径尺寸变大，同时在高电压下出现少量的CaTiO3；划痕试验表明临界载荷Lc随电压的升高而降低。     

真空多弧离子镀薄膜结合力检测试验探究

采用MIP-700多功能离子镀膜机对4Cr14Ni14W2Mo和W9Mo3Cr4V两种不同材料进行TiN镀膜处理工艺研究,并利用WS-2005自动划痕测量仪测量其结合力,试验表明膜层结合力与基体材料的硬度有关。本研究对国内外试验中\     

Optimization of the Scratch Test for specific coating designs

The proper design of wear resistant coatings applied to cutting tools comprises the optimization of the mechanical properties (Young's modulus, yield strength, adhesion, intrinsic stresses, fracture, fretting etc.) of the coating-tool system. The goal is to find material and structural solutions which keep the resulting stress-strain field under typical application conditions below the stability limits of the system. Based on nanoindentation measurements obtained from the coating-tool system which should be optimized, a scratch test is dimensioned with respect to load range and indenter geometry. The measured data from this “Physical Scratch Test” are used to simulate spatial stress profiles and to calculate the von Mises stress characteristics and the maximum normal stresses in the scratch direction. In a further step, the simulations are used to suggest scratch parameters for a “Fine Tuned Scratch Test” which increase the sensitivity of the test for specific depth regions in the coating-tool architecture and allow improved and more sensitive investigations of critical interfaces, transition layers and surface-near substrate regions. The tests were performed at PVD coated inserts (nitrides and oxides) and compared with the results obtained from cutting tests.     

非金属材料表面化学镀中活化工艺的改进及发展方向

通过对TiN膜层上和膜层中微液滴的观测,探讨了微液滴对膜层和基底结合力产生的影响,并分析了划痕试验中微液滴破损和膜层剥落之间的关系。在丹普公司开发的AS700DTXB型计算机自动控制离子镀膜机上,通过调整镀膜工艺参数、控制微液滴的尺寸,明显改善了TiN膜层和基底(高速钢和模具钢)的结合力。采用不同的划痕仪检测临界载荷Lc2可以稳定在100N,或者更高;分析和探讨了膜基结合力国内外不同的检测判据和规范。根据实际测量中的经验积累和结果分析,提出了对国内测量标准的修改意见。     

Ni-P合金化学镀复合稳定剂优化试验研究

确定了化学镀Ni-P合金工艺试验技术路线,选取影响工艺性能的3个工艺参数,设计了L9(34)正交试验方案,探讨了各种稳定剂化学镀对Ni-P合金镀液和镀层性能的影响,用极差法分析了各工艺参数对工艺性能影响的主次顺序,确定了最佳工艺配方,优化验证试验结果表明:该工艺不仅镀层性能优良,而且镀液镀速高、稳定性好,具有很好的推广应用价值.     

划痕诱发的镍基合金应力腐蚀裂尖扩展驱动力分析

为了解表面划伤导致的不同氧化物形貌对镍基合金应力腐蚀(SCC)行为的影响,模拟了膜致应力下镍基合金划伤裂纹尖端的局部应力应变场。结果表明,楔形力是引发SCC裂纹扩展的主要驱动力。划痕裂纹前端的氧化物越厚,楔形力越大,并会增大SCC裂纹扩展速率。裂尖氧化物的形成导致了压应力、压应变和负的应变速率,并会阻碍半椭圆裂纹尖端上部和下部的SCC裂纹扩展。     

划痕法结合强度临界载荷值的影响因素分析

目的研究划痕法测试参数对临界失效载荷的影响,以便更准确地测定硬质薄膜的结合强度。方法采用磁控溅射技术在304不锈钢和Si片上制备氮化钛(Ti N)薄膜。采用扫描电镜观察薄膜的截面形貌和厚度,采用纳米压入法测试薄膜的硬度,采用划痕法测试薄膜的结合强度,研究不同划痕长度、划动速率和加载速率对临界载荷的影响。结果所制备Ti N薄膜致密,厚度约2μm,纳米压入硬度约2300HV,Ti N/304不锈钢体系为硬膜软基体。相同加载载荷(10 N)和划动行程(3 mm)条件下,增加划动速率(1~3 mm/min),导致首次声发射信号延迟;相同加载载荷(10 N)和划动速率(3 mm/min)条件下,随着划动行程的增加(3~9 mm),第三、四类失效模式逐渐减弱。结论采用划痕法测定结合强度时,应该以划痕形貌同时出现第一到第四模式时判断失效,并且对应典型声发射信号为参考;合理的测试参数范围,可重复出现临界载荷值。制备的Ti N薄膜声发射信号存在共同的临界特征值4.9 N,结合划痕形貌特征,判定其结合强度值为4.9 N。     

AZ31镁合金轧态薄板化学镀Ni-P合金的工艺研究

为了改善AZ31镁合金轧态薄板的耐腐蚀性能,通过正交试验优化了化学镀Ni-P的配方及工艺,并对Ni-P镀层的形貌、镀层厚度、镀层中P元素的含量以及镀层在3．5％NaCI溶液中的极化曲线进行了测试和表征。结果表明,AZ31镁合金化学镀Ni—P的最优方案为：碱式碳酸镍10g／L,次亚磷酸钠25g/L,温度80％,pH值=8。所得的Ni—P镀层均匀,无明显缺陷,厚度约为18～23μm,P元素的质量分数为9．68％。试样经化学镀Ni—P后的自腐蚀电位大幅度提高,出现了约600mV的钝化区间,其耐蚀性能明显提高。     

基于临界折射纵波的表面残余应力测试方法

针对成形加工表面存在残余应力的问题,从临界折射纵波的特性着手,分析了临界折射纵波与应力的关系,阐述了临界折射纵波应力测量的基本原理和测试方法.采用"一发两收"的探头布置形式,先对被测材料的应力常数加以标定,再测试表面残余应力.测试试验结果表明,达到了测试表面残余应力的目的.该测试方法原理简单,设备轻便,且能够保证较高的精度,可实现现场或在役检测.