刀具化学镀耐磨涂层的制备工艺及性能研究

刀具磨损是机械加工刀具常见的失效形式,高速钢刀具是最常用的切削刀具,本研究以高速钢为基体材料,以M—W—P为基质合金,通过适当的前处理技术在高速钢刀具表面制作Ni—W—P合金镀层。扫描电镜照片显示Ni—W—P合金镀层呈胞状结构,镀层成份分析表明,M、W、P的质量分数分别为81．14％、4．17％和3．15％,原子分数分别为63．26％、1．04％和4．65％,该镀层为低磷含量镀层。X射线衍射图谱分析,该镀层为晶体结构。经300℃热处理后,显微硬度以及耐磨性提高,显微硬度是基体材料的2倍,耐磨性是基体材料的4倍。通过该工艺得到的M—W—P合金镀层表面光亮,涂层均匀,结合力良好。     

模具表面Ni-P-PTFE-SiC多元复合化学镀层耐磨耐蚀性研究

分析化学复合沉积过程机理,认为聚四氟乙烯和ＳｉＣ粒子的沉积是先吸附,后被沉积埋覆于复合镀层中,研究Ｎｉ－Ｐ－ＰＴＦＥ－ＳｉＣ复合沉积主要工艺参数对复合沉积影响的规律,得出ＰＴＦＥ和ＳｉＣ粒子含量、粒度及表面活性剂种类等参数是影响复合沉积的因素。     

钛合金表面自润滑耐磨复合材料涂层研究进展

自润滑耐磨复合材料涂层有良好的减磨耐磨性能,在材料的表面改性研究领域中发挥着巨大作用。为了使钛合金在使用寿命上能够获得较大程度的提升,利用激光熔覆技术向钛合金基材表面加入一定固体润滑剂和增强相颗粒,制备出的钛合金自润滑耐磨涂层可以显著提高涂层的耐磨性能以及减摩性能。基于国内外研究钛合金复合材料涂层的研究现状,阐述了钛合金表面耐磨复合材料涂层和自润滑涂层的耐磨损强化机理,讨论了自润滑涂层和耐磨涂层的材料选取方式。结果表明,新型固体润滑剂不仅可以降低材料表面的摩擦系数,而且因自身的化学惰性、适应能力强以及对环境污染小等特点,避免了传统润滑剂(润滑油、润滑脂)存在的缺陷;金属基陶瓷复合材料的综合性能更加显著,弥补了单一硬质相颗粒的不足,可作为耐磨涂层的重要组分。最后展望了该涂层未来的发展前景。     

钛合金表面复合化学镀Ni-P-金刚石微粉工艺

研究了高尔夫击球头用钛合金表面复合化学镀Ni-P-金刚石微粉的工艺过程，对复合镀层的性能进行了测试，分析了各工艺参数对镀层性能的影响。     

钛基化学镀耐磨涂层微动磨损性能研究

以提高钛合金抗微动磨损性能为宗旨,研究了化学镀Ni-Tl-B（NTB）三元合金及Ni-Tl-B/BN、Ni-Tl-B/SiC复合镀层制备工艺,利用X射线衍射技术、扫描电镜及能谱分析等手段,分析了三种镀层的结构,观察了镀层表面形貌,利用微动摩擦磨损试验机评价了化学镀处理对钛合金抗磨的影响,实验结果表明：该工艺得到的Ni-Tl-B、Ni-Tl-B/BN、Ni-Tl-B/SiC多元复合镀层表面光亮、质感均匀、镀层结合力良好,经过相同次数微动磨损试验,Ni-Tl-B镀层的耐磨性能比TA7及Ni-Tl-B/BN、Ni-Tl-B/SiC镀层好。     

化学镀Ni-P-MoS2/Al2O3复合镀层制备及其性能

通过化学沉积法在MoS2颗粒表面形成一层氧化铝,采用化学复合镀覆的方法制备Ni-P-MoS2/Al2O3复合镀层。研究复合镀液中MoS2颗粒含量和搅拌速度对复合镀层显微硬度及摩擦磨损特性的影响,比较由MoS2改性方式和添加分散剂方式获得镀层的性能,分析复合镀层的横截面及表面形貌。结果表明:随着MoS2颗粒含量和搅拌速度增加,镀层显微硬度、摩擦因数、耐磨性均先减小后增大。与添加分散剂制备的Ni-P-MoS2复合镀层相比,改性颗粒获得的Ni-P-MoS2复合镀层的自润滑性、显微硬度、耐磨性均有所提高。     

含h-BN 的钛合金激光熔覆自润滑耐磨涂层的摩擦学行为

为提高Ti6Al4V合金的摩擦学性能,采用激光熔覆技术在钛合金表面制备以TiC、TiB2、CrB等为增强相、γ-Ni基固溶体为增韧相、h-BN为固体润滑相的自润滑耐磨复合涂层;分别在不同载荷下测试复合涂层和Ti6Al4V合金基体的干滑动磨损性能。结果表明,该复合涂层的摩擦因数及磨损率随着载荷的增大呈现先减小后略增大的趋势,并且摩擦因数和磨损率均比Ti6Al4V合金基体显著降低;在中等载荷下,复合涂层中的润滑颗粒被挤出磨损表面形成润滑膜,因而具有较好的自润滑耐磨性能,磨损后表面光滑平整。     

电弧喷涂制备高硬度、耐磨、抗氧化涂层及其性能研究

腐蚀和磨损是材料破坏的主要形式。在高温工况下，不仅要求涂层具有较高的耐磨性，还要有一定的抗高温氧化性能。采用电弧喷涂的技术制备了1种高硬度、耐磨、抗氧化涂层，测试涂层的硬度、结合强度、磨粒磨损、气孔率以及微观组织结构，并进行了分析讨论。     

Ni-P-CaF2化学复合镀层的制备及自润滑性能研究

制备了以45#钢为基体的Ni-P-CaF2化学复合镀层并研究了该镀层的制备工艺;介绍了CaF2固体自润滑微粒镀前预处理技术,对镀层的表面形貌、结构、孔隙率等性能进行了分析;对复合镀层的自润滑性能进行了测定.研究表明:提出的所述复合镀层的工艺配方能够较好地完成复合镀层的施镀,得到非晶态的镀层;阴离子表面活性剂加非离子表面活性剂能够使微粒更好地分散在镀液中;常温下,Ni-P-CaF2复合镀层的自润滑性能较差.     

镁合金化学镀镍-磷新工艺

研究了一种新的镁合金化学镀镍一磷工艺，该工艺使用简单无害环境的前处理工艺，化学镀过程易于控制，并且在较大程度上降低了镁合金化学镀的成本，在化学镀过程中不产生对环境有害的物质，镀层耐蚀性良好。     

化学镀镍-磷-纳米SiC-PTFE复合镀层的组织结构与晶化动力学

采用扫描电镜、X射线衍射仪、差热分析仪等分析了化学镀镍-磷-纳米SiC-PTFE复合镀层的表面形貌和物相结构,并研究了镀层的晶化动力学。结果表明:纳米SiC、PTFE颗粒均匀地分布于复合镀层中,且SiC颗粒在镀层中发生部分团聚;随热处理温度升高,镀层由镀态下的非晶态出现晶化,并逐渐析出镍、Ni3P以及Ni3Si等晶相;与镍-磷镀层相比,这种含两种颗粒的复合镀层表现出较低的晶化起始温度与较长的晶化时间,且其晶化激活能为268kJ.mol-1。     

添加剂对化学镀镍-钨-钼-磷镀层性能的影响

为了提高化学镀镍-钨-钼-磷工艺的镀速、镀层的硬度和耐腐蚀性能,用磁性测厚仪、失重法、显微硬度仪等研究了加速剂、缓冲剂、稳定剂、表面活性剂对镍-钨-钼-磷镀层镀速、硬度、孔蚀率、耐腐蚀性能和形貌的影响.结果表明:最佳添加剂配方为10 g·L-1硫酸铵(加速剂),20 g·L-1硼酸(缓冲剂),2 mg·L-1碘酸钾(稳定剂),50 mg·L-1十二烷基苯磺酸钠(表面活性剂);此时镀速较高,镀层性能较好.     

Tribological Behaviors of Electroless Nickel-Boron Coating on Titanium Alloy Surface

Titanium alloys are excellent structural materials in engineering fields,but their poor tribological properties limit their further applications.Electroless plating is an effective method to enhance the tribological performance of alloys,but it is difficult to efficiently apply to titanium alloys,due to titanium alloy's strong chemical activity.In this work,the elec-troless Nickel-Boron(Ni-B)coating was successfully deposited on the surface of titanium alloy(Ti-6AL-4V)via a new pre-treatment process.Then,linearly reciprocating sliding wear tests were performed to evaluate the tribological behaviors of titanium alloy and its electroless Ni-B coatings.It was found that the Ni-B coatings can decrease the wear rate of the titanium alloy from 19.89×10-3 mm3 to 0.41×10-3 mm3,which attributes to the much higher hardness of Ni-B coatings.After heat treatment,the hardness of Ni-B coating further increases corresponding to coating crystal-lization and hard phase formation.However,heat treatment does not improve the tribological performance of Ni-B coating,due to the fact that higher brittleness and more severe oxidative wear exacerbate the damage of heat-treated coatings.Furthermore,the Ni-B coatings heat-treated both in air and nitrogen almost present the same tribo-logical performance.The finding of this work on electroless coating would further extend the practical applications of titanium alloys in the engineering fields.     

离子镀钛-离子注氮复合法制备太阳光选择性吸收膜

利用离子镀钛膜后在60 kV 50 kV 40 kV 30 kV 20 kV 10 kV六级氮离子注入的复合方法在铝表面制备出了渐变型太阳光选择性吸收膜层;对制备的膜进行了反射率测量,并由此计算了太阳光谱吸收率;同时测量了膜的热发射率;用扫描电镜观察了膜表面形貌,用XPS光电子能谱仪对膜层进行了表层分析,并用俄歇能谱仪分析了元素纵向分布.结果表明:氮离子六级注入后膜的太阳光吸收率高达99.66%,其热发射率为0.31,膜层中钛、氮和铝的相互扩散造成膜的热发射率偏大,而膜层表面生成的TiO2、TiN和碳单质等有利于减少热能的损耗;氮元素在膜层中呈梯度分布,这有利于对太阳光的吸收.     

化学镀镍磷合金在纺纱钢丝圈上的应用研究

对表面经不同方法抛光处理后的纺纱钢丝圈进行了酸性镀液化学镀镍磷合金试验。镀液主要由NiSO4·6H2O,NaH3PO2·H2O和适量络合剂、稳定剂等组成,施镀温度85℃,施镀时间1h。与国产主流产品电镀镍钢丝圈相比,除施镀工艺具有更好的环保性外,上车试用结果表明,经精抛处理后、镀态下具有细致的非晶态结构、光滑表面和一定镀层厚度的高磷镀层钢丝圈能与钢领之间更快速地建立起稳定的运行过程,缩短走熟期;成纱质量高,毛羽短而少;耐磨寿命从5~7天延长至20天以上。     

镍磷镀层表面状态对粘结性能的影响

针对微型电机外壳在装配过程中时有出现与内部磁条粘结性能较差问题,采用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、电导率仪等对外壳的化学镀镍层表面状态进行分析。结果表明：不良品的出现是由于镀层的表面粗糙度较低、镀层中Ni^3 、Ni^0摩尔比和PO4^3-、P^n-摩尔比较高、镀层表面的残余盐含量较高所致。     

化学复合镀Ni-P-SiC-MoS2镀层的研究

利用化学镀的方法在GCr15钢的基体上沉积了N i-P-SiC-MoS2复合镀层,借助于扫描电镜、X衍射分析仪、显微硬度计、M-2000型磨损试验机等设备对复合镀层的表面形貌、成分、结构、硬度及其耐磨性等作了综合分析。结果表明,SiC、MoS22种粒子同时加入N i-P合金基质中所得到的N i-P-SiC-MoS2复合镀层镀态时为非晶态结构,且复合镀层的硬度低于N i-P-SiC而高于N i-P-MoS2镀层;N i-P-SiC-MoS2复合镀层摩擦磨损性能最好,是一种具有良好耐磨性及自润滑性的复合镀层。