电铸二硼化钛增强铜基复合材料

采用硫酸铜溶液体系在不锈钢表面电铸TiB2颗粒增强铜基复合材料。通过正交试验分析铸液温度、电流密度、TiB2颗粒粒径及添加量对Cu–TiB2铸层表面粗糙度的影响,并研究了电流密度和铸液颗粒含量对Cu–TiB2复合铸层中TiB2含量的影响,得到电铸Cu–TiB2复合铸层的最优铸液组成和工艺条件为:CuSO4·5H2O 200 g/L,H2SO4 10 g/L,NaCl 130 mg/L,粒径3μm的TiB2颗粒25 g/L,电流密度4 A/dm2,温度30°C,搅拌速率30~100 r/min,时间5 h。采用最佳工艺制备的Cu–TiB2复合铸层的粗糙度为1.915μm,TiB2颗粒的体积分数为14.3%,显微硬度比Cu铸层更高,表面更均匀、细致和平整。虽然Cu–TiB2复合铸层的导电性比纯Cu铸层略差,但仍优于多数金属和铜合金。     

电铸制备TiB_2/Cu复合材料的性能

使用粒度约为3μm的导电陶瓷TiB_2颗粒作为铜基复合材料的增强相,在酸性硫酸铜溶液中用电铸方法制备TiB_2/Cu电火花加工用工具电极。用扫描电镜和金相显微镜观察其组织结构,用维氏硬度计测量硬度,用中性盐雾试验测量其耐腐蚀性,用电火花加工脆硬材料衡量其抗电蚀性。结果表明:电铸Cu与TiB_2/Cu晶粒平均直径分别为30,10μm,硬度分别为984,1235 MPa,腐蚀失重分别为47.8,40.3 mg;TiB_2颗粒的加入可显著细化晶粒,提高硬度、耐腐蚀性和抗电蚀性。     

氧化镧对电铸铜–碳化硅工具电极损耗的影响

为了减少电火花加工(EDM)工具电极的损耗,采用稀土La2O3为电铸基液添加剂,制备了Cu–Si C复合材料。电铸液组成和工艺条件为:Cu SO4·5H2O 200 g/L,H3BO3 20 g/L,Na Cl 80 mg/L,Si C 35 g/L,La2O3≤2.5 g/L,温度30°C,电流密度4 A/dm2,时间5 h。研究了La2O3添加量不同时,电铸Cu–Si C复合材料中Si C的分布情况和沉积量,以及将其用作EDM工具电极时的表面形貌和相对质量损耗。结果表明,La2O3可促进Si C颗粒与铜共沉积,改善Si C在电铸层中的分散性,提高铸层的抗电蚀性。当La2O3添加量为1.5 g/L时,电铸Cu–Si C复合材料的抗电蚀性最佳。