【摘要】：工業(yè)的進(jìn)步、生活水平的提高,人們對材料的功能性提出了更高的要求,既要求材料具有裝飾性,觀賞性,又要求提高材料機(jī)械性能,例如:硬度、耐磨損性、耐腐蝕性,但是全部具有這些性能的材料少之又少,并且造價昂貴。低碳鋼是生產(chǎn)生活中使用頻率最高的材料,不管是建筑物或是機(jī)械零部件,常見的都是碳鋼材料,低碳鋼的缺點(diǎn)是強(qiáng)度低,硬度小,表面易被腐蝕,所以人們通過一些表面加工技術(shù)改善低碳鋼的使用壽命,比如:激光原位生長、濺射、化學(xué)鍍、噴涂、電沉積。其中激光原位生長和濺射適合在實驗室研究,由于條件限制難以在工業(yè)中發(fā)揮作用。噴涂應(yīng)用較為廣泛,但相對電沉積技術(shù),涂層質(zhì)量較差。化學(xué)鍍方法相對電沉積,避免了材料形狀的限制,但是其沉積液相對不穩(wěn)定,鍍層質(zhì)量難以控制。綜合而言,電沉積技術(shù)操作相對簡單,成本低,易控制,鍍層質(zhì)量較好。本文采用超聲波輔助直流電沉積技術(shù)成功制備Ni-Mo合金鍍層和Ni-Mo/GO復(fù)合鍍層,并研究沉積液中鎳鉬摩爾比、超聲功率、氧化石墨烯(GO)對Ni-Mo合金鍍層微觀形貌、晶粒生長、粗糙度、硬度、耐腐蝕性、高溫穩(wěn)定性的影響;結(jié)果顯示鍍液中鎳鑰摩爾比降低(鉬含量增加)有助于鍍層結(jié)構(gòu)從納米晶轉(zhuǎn)變?yōu)榧{米晶/非晶結(jié)構(gòu),鎳鉬摩爾比為6:1時,鍍層平滑、致密。鎳鉬摩爾比10:1及4:1時,鍍層產(chǎn)生微裂縫,耐腐蝕性降低。超聲波輔助Ni-Mo合金鍍層研究表明,適當(dāng)?shù)某暪β?180 W)提高鍍層致密性,成核速度加快,降低鍍層晶粒尺寸(44 nm),提高鍍層硬度(719 HV)和耐腐蝕性,降低表面粗糙度(3.587 nm)。過大的超聲功率(270 W)對鍍層造成不利的影響,增加晶粒尺寸(50 nm),鍍層的硬度(681 HV)和耐腐蝕性能降低。GO的加入使鍍層表面覆蓋了一層屏障,當(dāng)外力作用在鍍層表面時,GO阻止金屬合金發(fā)生位錯運(yùn)動,提高了鍍層的硬度(825 HV)。熱重測試表明鍍層中GO的加入增強(qiáng)鍍層高溫穩(wěn)定性,延緩金屬生成金屬氧化物的時間。電化學(xué)阻抗和塔菲爾測試表明,GO延緩了腐蝕介質(zhì)對基體的侵蝕,腐蝕電位正移,腐蝕電流密度降低,大大提高了鍍層耐腐蝕性能。
[Abstract]:With the progress of industry and the improvement of living standard, people put forward higher requirements for the functionality of materials, which require both decorative, ornamental and mechanical properties, such as hardness, wear resistance, corrosion resistance, etc. But all of the materials with these properties are rare and expensive. Low carbon steel is the most frequently used material in production and daily life, whether it is a building or a mechanical part, and the common material is carbon steel. The disadvantages of low carbon steel are low strength, low hardness and easy to be corroded on the surface. So people improve the service life of low carbon steel by surface processing technology, such as laser in-situ growth, sputtering, electroless plating, spraying, electrodeposition. Laser in-situ growth and sputtering are suitable for laboratory research, but it is difficult to play a role in industry due to the limitation of conditions. Spraying is widely used, but the coating quality is poor compared with electrodeposition technology. Compared with electrodeposition, the electroless plating method avoids the limitation of material shape, but the deposition solution is relatively unstable and the coating quality is difficult to control. Overall, electrodeposition technology is relatively simple to operate, low cost, easy to control, and the coating quality is better. In this paper, Ni-Mo alloy coating and Ni-Mo/GO composite coating were successfully prepared by ultrasonic assisted direct current electrodeposition, and the microstructure of Ni-Mo alloy coating was studied by Ni / Mo molar ratio, ultrasonic power and graphene oxide (GO). Effects of grain growth, roughness, hardness, corrosion resistance and high temperature stability; The results show that the decrease of Ni / Mo molar ratio (increase of Mo content) in the bath is beneficial to the transformation of the coating structure from nanocrystalline to nanocrystalline / amorphous. When the molar ratio of Ni to Mo is 6: 1, the coating is smooth and compact. When the molar ratio of Ni to Mo is 10:1 and 4: 1, the coating produces micro cracks and the corrosion resistance is reduced. Ultrasonic assisted Ni-Mo alloy coatings showed that proper ultrasonic power (180W) improved the compactness and nucleation speed, decreased the grain size (44 nm), increased the hardness (719 HV) and corrosion resistance of the coatings), and improved the coating hardness (719 HV) and corrosion resistance. Reduce Surface Roughness (3.587 nm).) Excessive ultrasonic power (270W) had an adverse effect on the coating, and increased grain size (50 nm), coating hardness (681W) and decreased corrosion resistance). The addition of go covered the coating surface with a barrier. When the external force was applied on the surface of the coating, GO prevented the dislocation movement of the metal alloy and increased the hardness of the coating (825 HV). Thermogravimetric tests showed that the addition of GO into the coating enhanced the high temperature stability of the coating and delayed the formation of metal oxides. Electrochemical impedance (EIS) and Tafel test showed that GO delayed the corrosion of the substrate, positively shifted the corrosion potential and decreased the corrosion current density, which greatly improved the corrosion resistance of the coating.
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG174.4

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本文編號：2448456