利用電刷鍍在鑄鐵表面制備了厚度在1 mm左右的Ni/Cu復(fù)合鍍層,并對鍍層進(jìn)行了電接觸強(qiáng)化試驗。利用場發(fā)射電鏡(FESEM)、維氏硬度計分析了電接觸強(qiáng)化對鍍層組織性能的影響。試驗結(jié)果表明,電接觸強(qiáng)化改善了鍍層表面和內(nèi)部質(zhì)量,減少了鍍層內(nèi)部裂紋、孔洞等缺陷。同時,電接觸強(qiáng)化使鍍層和基體之間產(chǎn)生了部分鑲嵌熔融。電接觸強(qiáng)化改變了Ni層與Cu層的組織結(jié)構(gòu),使鍍層組織更加致密緊實,Cu層和Ni層之間發(fā)生了塑性變形,產(chǎn)生了一定的鑲嵌。強(qiáng)化后鍍層表面及截面硬度都有所提升。鍍層與基體之間形成的硬化層硬度遠(yuǎn)大于基體硬度,電接觸強(qiáng)化提高了鍍層與基體之間的結(jié)合力。 

【文章來源】：金屬熱處理. 2020年08期 第228-232頁 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

Ni/Cu復(fù)合鍍層刷鍍示意圖

使用東華大學(xué)自主研發(fā)的電接觸強(qiáng)化機(jī)對Ni/Cu復(fù)合鍍層進(jìn)行強(qiáng)化，電接觸強(qiáng)化原理如圖2所示，電極在氣缸的帶動下，緊密壓在工件表面，電極由于摩擦力反向轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動的同時，讓電極在試樣表面做進(jìn)給運(yùn)動。在電極做進(jìn)給運(yùn)動時，通以大電流，工件表面上會產(chǎn)生能量密度較大的電阻熱對鍍層表面進(jìn)行淬火強(qiáng)化。工件轉(zhuǎn)速為0.5 r/min，電機(jī)輪進(jìn)給速度為1.25 mm/min，電流為45 k A，氣缸壓強(qiáng)為0.06 MPa。1.4 鍍層組織性能的檢測

圖3是電接觸強(qiáng)化前后Ni/Cu復(fù)合鍍層的截面形貌，由圖3可以看出，鍍層厚度達(dá)到了1 mm以上。由圖3(a)可見，強(qiáng)化前，鍍層按鎳-銅-鎳-銅-鎳的順序排列，鍍層與基體層次分明，鍍層表面凹凸不平，均勻性較差。鍍層內(nèi)部存在明顯的裂紋、縫隙孔洞等缺陷。鍍層中銅層清晰可見，第一層Cu平直，第二層Cu呈波浪狀。由圖3(b)可知，電接觸強(qiáng)化后，鍍層質(zhì)量變化明顯，相較強(qiáng)化前更加緊實致密，內(nèi)部缺陷明顯減少，表面仍有一些凹陷，但相較強(qiáng)化前改善明顯。Cu層顏色發(fā)生了變化，第二層Cu變得模糊幾乎看不見蹤跡。電接觸強(qiáng)化改善了鍍層表面和內(nèi)部質(zhì)量，使Ni層與Cu層分界變得不明顯。在電接觸強(qiáng)化的過程中，鍍層表面由于受到電極輪壓力的作用，高峰受到剪切力的影響被壓入低峰，鍍層表面的縫隙被填補(bǔ)，組織變得均勻緊實，鍍層內(nèi)部水平方向的裂紋也由于壓力的作用被壓合，電極與工件之間的高接觸壓力減少了鍍層內(nèi)部的孔洞及間隙。同時，根據(jù)“焦耳-楞次定律”以及“熱傳導(dǎo)定律”，鍍層與電極之間通過的大電流產(chǎn)生巨大的熱量使鍍層發(fā)生熔融和凝固，內(nèi)部垂直方向的裂紋發(fā)生融合，部分孔洞消失。高溫高壓改善了鍍層表面以及內(nèi)部的質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2910778