本文關(guān)鍵詞：鎳鎢合金電沉積工藝研究

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【摘要】：隨著工業(yè)的發(fā)展和人類環(huán)保意識的加強(qiáng),電鍍硬鉻技術(shù)的使用受到了極大的限制。代鉻工藝的開發(fā)已經(jīng)成為表面處理領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。在眾多代鉻技術(shù)中,鎳鎢合金由于具備高硬度,高耐磨性以及良好的耐蝕性能受到了廣泛關(guān)注。本課題以較低的主鹽濃度研制出一種具有高鎢含量,高硬度,優(yōu)異耐蝕性能的納米級鎳鎢合金鍍層。本試驗(yàn)采用硫酸鹽體系制備鎳鎢合金,首先確定了主鹽的用量。鎢酸鈉濃度太低將導(dǎo)致鍍層鎢含量和硬度降低,達(dá)不到代鉻鍍層的要求,鎢酸鈉濃度過高,將引起成本提高,鎢酸鈉最佳用量為45 g/L。采用單因素實(shí)驗(yàn)探究了配位劑對鍍層鎢含量以及硬度的影響,配位劑濃度升高,將導(dǎo)致鍍層鎢含量和硬度下降,檸檬酸最佳用量為45 g/L。正交試驗(yàn)結(jié)果表明,添加劑中對鍍層性能影響最顯著的為糖精鈉,糖精鈉濃度過高將引起鍍層鎢含量降低,濃度過低會導(dǎo)致合金鍍層表面不均勻。工藝條件中對鍍層影響最大的溫度,鍍液最佳溫度為65℃。本文對熱處理工藝進(jìn)行了單因素實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,熱處理中所用氣體對鍍層表面形貌影響較大。在氬氣氛圍中熱處理鍍層表面均勻細(xì)致,幾乎無裂紋產(chǎn)生。本文還研究了脈沖電沉積鎳鎢合金工藝,選用單因素試驗(yàn)研究了平均電流密度,頻率以及占空比對鍍層鎢含量,硬度以及晶粒尺寸的影響。結(jié)果表明,平均電流密度過低,將導(dǎo)致合金鍍層出現(xiàn)裂紋。頻率太高或太低都會引起鍍層鎢含量和硬度降低。鍍層鎢含量會隨著占空比的增大而減小。與直流鍍相比,脈沖鍍可以得到鎢含量和硬度更高,晶粒更細(xì)致,耐蝕性更優(yōu)異的鍍層。采用極化曲線,循環(huán)伏安曲線以及電化學(xué)阻抗測試對沉積機(jī)理進(jìn)行探究,結(jié)果表明,鎳鎢合金在檸檬酸的配位下一步反應(yīng)完成共沉積過程,配位劑濃度的增大將導(dǎo)致還原電勢負(fù)移,且鍍層鎢含量減小。
【關(guān)鍵詞】：鎳鎢合金 脈沖電鍍 納米鍍層 鎢含量 硬度
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ153
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義10
• 1.2 代硬鉻技術(shù)簡介10-14
• 1.2.1 三價鉻鍍鉻10-11
• 1.2.2 熱噴涂技術(shù)11
• 1.2.3 激光材料沉積11-12
• 1.2.4 微弧氧化12
• 1.2.5 代鉻鍍層12-14
• 1.3 電鍍鎳鎢合金14-18
• 1.3.1 硫酸鹽體系15-16
• 1.3.2 氨基磺酸鹽體系16-17
• 1.3.3 脈沖電沉積17-18
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容18-19
• 第2章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及分析方法19-26
• 2.1 試驗(yàn)藥品及試驗(yàn)儀器19-20
• 2.1.1 試驗(yàn)藥品19
• 2.1.2 試驗(yàn)儀器19-20
• 2.2 鎳鎢合金的制備20-22
• 2.2.1 直流電鍍制備鎳鎢合金20-21
• 2.2.2 脈沖電鍍制備鎳鎢合金21-22
• 2.3 熱處理工藝的研究22-23
• 2.3.1 熱處理使用氣體研究22
• 2.3.2 熱處理溫度研究22
• 2.3.3 熱處理時間研究22-23
• 2.4 電鍍過程機(jī)理研究23
• 2.4.1 陰極極化曲線測試23
• 2.4.2 循環(huán)伏安曲線測試23
• 2.4.3 電化學(xué)阻抗測試23
• 2.5 鍍層綜合性能測試23-26
• 2.5.1 鍍層鎢含量測試23-24
• 2.5.2 鍍層硬度測試24
• 2.5.3 鍍層微觀形貌測試24
• 2.5.4 鹽霧試驗(yàn)24
• 2.5.5 Tafel曲線測試24
• 2.5.6 電化學(xué)阻抗技術(shù)24-25
• 2.5.7 鍍層厚度測試25
• 2.5.8 鍍層表面元素分布測試25-26
• 第3章 直流電鍍制備鎳鎢合金26-54
• 3.1 鍍液組成及工藝條件對鍍層性能的影響26-40
• 3.1.1 主鹽對鍍層性能的影響26-30
• 3.1.2 配位劑對鍍層性能的影響30-31
• 3.1.3 添加劑對鍍層性能的影響31-36
• 3.1.4 工藝條件對鍍層性能的影響36-40
• 3.2 熱處理工藝對鍍層硬度的影響40-45
• 3.2.1 熱處理所用氣體對鍍層性能的影響41-43
• 3.2.2 熱處理溫度對鍍層性能的影響43
• 3.2.3 保溫時間對鍍層性能的影響43-45
• 3.3 電鍍過程機(jī)理研究45-53
• 3.3.1 陰極極化曲線測試45-49
• 3.3.2 循環(huán)伏安曲線測試49-51
• 3.3.3 電化學(xué)阻抗測試51-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第4章 脈沖電鍍制備鎳鎢合金54-69
• 4.1 平均電流密度對鍍層性能的影響54-57
• 4.1.1 平均電流密度對鍍層鎢含量和硬度的影響54
• 4.1.2 平均電流密度對鍍層表面微觀形貌的影響54-55
• 4.1.3 平均電流密度對鍍層晶粒尺寸的影響55-57
• 4.2 頻率對鍍層性能的影響57-60
• 4.2.1 頻率對鍍層鎢含量和硬度的影響57
• 4.2.2 頻率對鍍層微觀形貌的影響57-58
• 4.2.3 頻率對鍍層晶粒尺寸的影響58-59
• 4.2.4 頻率對鍍層晶粒尺寸的影響59-60
• 4.3 占空比對鍍層性能的影響60-62
• 4.3.1 占空比對鍍層鎢含量和硬度的影響60
• 4.3.2 占空比對鍍層微觀形貌的影響60-61
• 4.3.3 占空比對鍍層晶態(tài)結(jié)構(gòu)的影響61-62
• 4.3.4 占空比對鍍層晶粒尺寸的影響62
• 4.4 脈沖電鍍與直流電鍍比較62-68
• 4.4.1 硬度和鎢含量63
• 4.4.2 晶粒尺寸63-64
• 4.4.3 微觀形貌64
• 4.4.4 表面元素分布64-65
• 4.4.5 鍍層厚度65
• 4.4.6 耐蝕性65-68
• 4.5 本章小結(jié)68-69
• 第5章 電沉積鎳鎢合金技術(shù)及市場經(jīng)濟(jì)分析69-75
• 5.1 電沉積鎳鎢合金技術(shù)特點(diǎn)69-71
• 5.1.1 各種代鉻鍍層性能比較69-70
• 5.1.2 電沉積鎳鎢合金市場分析70-71
• 5.2 本課題所研制電沉積鎳鎢合金工藝特點(diǎn)71-74
• 5.2.1 電鍍鎳鎢合金性能優(yōu)勢71-72
• 5.2.2 電鍍鎳鎢合金成本分析72-74
• 5.3 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論75-76
• 參考文獻(xiàn)76-86
• 致謝86

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 董平;劉婷婷;張鵬程;李強(qiáng);;鎢合金性能對侵徹影響的數(shù)值模擬[J];稀有金屬材料與工程;2011年10期

2 張寶生;高比重鎢合金的研究與應(yīng)用[J];稀有金屬;1982年05期

3 小泉英雄;郭光新;;從錸鎢合金中回收錸的方法[J];中國資源綜合利用;1984年04期

4 劉晚霞,王素蘭;火焰光度-標(biāo)準(zhǔn)加入法測定鎢合金中的痕量鉀和鈉[J];兵器材料科學(xué)與工程;1986年11期

5 嚴(yán)永茂,長志軍;鎢合金中錳的光度法測定[J];兵器材料科學(xué)與工程;1987年06期

6 朱桂森;高比重鎢合金(一)[J];稀有金屬材料與工程;1988年02期

7 曾德貴;文帝武;;在鎢及鎢合金上電鍍黑鎳[J];電鍍與精飾;1992年06期

8 呂大銘;;國際鎢和鎢合金會議簡介[J];中國鎢業(yè);1993年03期

9 宋桂明;鎢與鎢合金研究[J];航天工藝;1997年06期

10 石寶林;用內(nèi)飽和方法強(qiáng)化鉬和鎢合金單晶體[J];稀有金屬快報;1999年10期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 宋衛(wèi)東;劉海燕;寧建國;;鎢合金力學(xué)性能及微觀結(jié)構(gòu)研究[A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

2 王鼎春;夏耀勤;;國內(nèi)鎢及鎢合金的研究新進(jìn)展[A];紀(jì)念方毅同志題詞“振興鎢業(yè)”二十周年暨中國鎢工業(yè)科技創(chuàng)新大會文集[C];2001年

3 何倫英;徐麗輝;;硫代硫酸鈉滴定法測定銅-鎢合金中的銅量[A];全國第八屆稀有金屬難熔金屬分析學(xué)術(shù)會議論文集[C];2003年

4 李淑華;王富恥;許保才;張朝暉;;鎢合金微觀組織及晶粒取向?qū)︽u合金性能的影響[A];2004年材料科學(xué)與工程新進(jìn)展[C];2004年

5 楊勇彬;;鎢合金形變強(qiáng)化研究[A];中國核學(xué)會核材料分會2007年度學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2007年

6 劉桂榮;王玲;裴燕斌;;細(xì)晶鎢合金密度均勻性研究[A];2009全國粉末冶金學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

7 魏志剛;李永池;胡時勝;胡秀章;;兩相鎢合金復(fù)合材料的絕熱剪切變形局域化研究[A];復(fù)合材料的現(xiàn)狀與發(fā)展——第十一屆全國復(fù)合材料學(xué)術(shù)會議論文集[C];2000年

8 萬小波;張林;周蘭;肖江;;非晶態(tài)鎳鎢合金電鍍工藝[A];中國工程物理研究院科技年報（2003）[C];2003年

9 華勁松;經(jīng)福謙;張江躍;董玉斌;譚華;;高溫高壓下鎢合金的本構(gòu)方程[A];中國工程物理研究院科技年報（1999）[C];1999年

10 黃西成;陳裕澤;朱建士;;撞擊實(shí)驗(yàn)中鎢合金絕熱剪切破壞的數(shù)值模擬[A];計算爆炸力學(xué)進(jìn)展[C];2006年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 有研;船用“10噸大型一體化鎢合金配重”試制成功[N];中國有色金屬報;2003年

2 付潔;鎢及鎢合金的研發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)狀[N];中國有色金屬報;2005年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 郭拉鳳;鋁鎢合金粉末棒材擠壓成形基礎(chǔ)研究[D];中北大學(xué);2015年

2 劉筱玲;鎢合金材料宏微觀性能分析及動態(tài)性能測試研究[D];西南交通大學(xué);2008年

3 于超;穿甲彈用鎢合金的沖擊實(shí)驗(yàn)與納觀力學(xué)機(jī)理模擬研究[D];北京理工大學(xué);2015年

4 陳小安;鎢合金的制備及動態(tài)性能研究[D];西南交通大學(xué);2012年

5 王猛;細(xì)晶鎢合金穿甲彈芯侵徹機(jī)理分析及試驗(yàn)研究[D];南京理工大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳澤衛(wèi);添加稀土元素的鎢基合金沖擊韌性缺口敏感性研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

2 鄒紅;低鎢含量鎢合金的制備工藝研究[D];北京理工大學(xué);2015年

3 見雷雷;鎢合金結(jié)構(gòu)侵徹彈體應(yīng)用分析研究[D];北京理工大學(xué);2015年

4 吳沙沙;電弧/力作用下CuW合金的組織性能分析[D];西安工程大學(xué);2016年

5 劉勇;鎢重合金大變形強(qiáng)化技術(shù)及機(jī)制研究[D];南京理工大學(xué);2016年

6 劉爽;鎳鎢合金電沉積工藝研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

7 武媛潔;鎢基復(fù)合材料缺口拉伸性能的研究[D];西安建筑科技大學(xué);2016年

8 劉筱玲;鎢合金材料性能測試及宏細(xì)觀力學(xué)分析[D];西南交通大學(xué);2003年

9 艾璇;W-4.9Ni-2.1Fe/W-2.8Ni-1.2Fe-1Al_2O_3鎢合金的制備及其力學(xué)性能研究[D];華南理工大學(xué);2013年

10 張穎;鎢合金鍍層性能及其發(fā)黑研究[D];湖南大學(xué);2010年

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本文編號：1134552