择要:电堆积Ni-P合金镀层具备优良的功能,因而近几年来遭到了宽泛的注重。本文正在钻研胜利具备产业消费代价的电堆积工艺的根底上,对电堆积Ni-P合金的初期堆积行为,组织构造,耐蚀及耐磨功能进行了零碎的钻研工作。同时,本论文对稀土元素正在电堆积Ni-P合金进程中的作用进行了比拟深化的讨论。本文提出了正在向心力场中高速电堆积的办法,并对离心电堆积(Ni-P)-SiC复合镀层的影响要素及镀层功能进行了钻研。 行使阴极极化曲线以及轮回伏安曲线办法钻研了各类增加剂正在Ni-P合金镀层电堆积进程中的电化学行为。经过对试验后果的综合剖析,确定了镀液配方(此中含有FM增加剂作为主络合剂及2g/L的稀土氯化物)及工艺前提,能够取得品质精良的低磷、中磷以及高磷镀层。 对电堆积Ni-P合金镀层的初期堆积行为进行了钻研。发现电堆积Ni-P合金的初期堆积行为遭到基体资料组织的影响。正在退火态45钢外表,因为珠光体组织中含有渗碳体相且具备比拟高的晶界密度,因此正在堆积初期镀层优先正在此处形核以及成长;镀层正在基体外表是以纳米尺度的晶粒凑集正在一同构成的聚晶体方式存正在的。跟着施镀工夫的延伸,纳米晶聚晶体正在横向二维成长的同时,正在纳米晶聚晶体的外表上也进行着三维标的目的的新的一层聚晶体的成长;正在调质态45钢外表,因为其具备比拟高的晶界以及缺点密度,因而正在堆积初期,纳米晶聚晶体的成核密度也较年夜,从而正在二维标的目的聚晶体的尺度较小,镀层堆积初期体现为致密粗大的鳞片状组织。 Ni-P合金镀层组织构造与镀层中P含量亲密相干,跟着镀层中磷含量的添加,镀层组织由纳米晶转变成非晶;经过X-ray,TEM察看剖析了镀层正在热解决进程中的晶化行为以及晶化产品。Ni-10.6wt%P正在晶化进程中有六角亚稳过渡相Ni_5P_2存正在,当温度达到400℃时,晶化齐全,其晶化进程为:Ni-10.6wt%P(非晶态)→Ni_5P_2亚稳相+Ni固溶体→Ni固溶体+Ni_3P;Ni-3.4wt%P镀层正在热解决进程中有Ni_3P相积淀析出,且随热解决温度的降低,镍晶粒逐步长年夜。 对电堆积Ni-P合金镀层的耐蚀功能、镀层硬度及耐磨功能的钻研后果标明:镀层的耐蚀功能与镀层的磷含量亲密相干,正在没有同的侵蚀介质中,磷含量的影响体现出没有同的法则。热解决后,镀层的耐蚀功能明显降落。正在镀态下,低磷镀层较高磷的非晶镀层具备更高的硬度,其耐磨功能也明显高于高磷镀层。镀层经热解决后,因为Ni_3P的析出使镀层硬度患上以进步;低磷镀层以及高磷镀层正在热解决后的耐磨功能差异没有年夜。电堆积NiP合金镀层的磨擦系数及磨损机理与所加载荷无关,跟着载荷 增年夜,其磨损方式从轻细磨损,转变成氧化磨损,持续增年夜载荷,初倒退为粘着 磨损。 经过正在镀液中增加肯定量的稀土元素,钻研了稀土元素对电堆积NIP合金镀液 以及镀层功能的影响。 后果标明:正在电堆积Ni-P合金镀液中增加肯定量的稀土化合 物可以进步 NiP合金镀液以及镀层的功能,稀土增加量为 Zg/L时,镀层的耐蚀功能 佳。正在镀液中增加肯定量的稀土,并未使镀层的含P量降低,稀土也没有共堆积 于NIP合金中。稀土元素改善电堆积NIP合金镀液以及镀层功能的缘由是因为稀土 离子正在电极界面的特点吸附,增年夜了阴极极化。 自行研制了离心高速电堆积安装。用该安装进行了离心电堆积Ni-P及 阳iP) 复合镀层的实验,钻研了工艺参数对镀层成分及镀层功能的影响。钻研后果标明:用离心电堆积办法可以增年夜电堆积NIP合金的速率;影响镀层中磷含量 的要素次要有pH值、电流密度等。离心电堆积(NI卜SIC复合镀层中的a 含量 弘远于惯例电堆积;并且复合镀层中8 微粒散布平均;镀层中8 含量随温度升 高而升高,随电流密度、镀液中a 含量及阴极旋转速率增年夜而增年夜;pH值对镀 层中出 含量影响没有年夜;镀层硬度、耐磨性失去进步,复合镀层中 S i C含量越多, 复合镀层的硬度以及耐磨性越好。 |