本文關(guān)鍵詞：Ni-W-P合金鍍層的制備工藝及抗高溫氧化性的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：Ni-W-P合金由于具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性,優(yōu)異的耐蝕性和耐磨性,被廣泛用于軸承、軋輥、活塞環(huán)、熱煅模、鐘表機(jī)芯、石油容器和內(nèi)燃機(jī)氣缸等方面。Ni-W合金的沉積屬于誘導(dǎo)共沉積,電鍍液中金屬組分和工藝條件對(duì)沉積層組成的影響較為復(fù)雜。此外,Ni-W-P合金鍍層中各元素的含量對(duì)鍍層的微觀結(jié)構(gòu)和性能也具有至關(guān)重要的影響。本文以Watts液為基礎(chǔ),采用不同的工藝參數(shù)和鍍液組成制備出了Ni-W-P系列合金鍍層。利用SEM、XRD、EPMA等方法來(lái)探究工藝條件對(duì)Ni-W-P鍍層的微觀形貌、組織成分、沉積速率等方面的影響。使用增重法測(cè)定鍍層的抗高溫氧化性,從而確定鍍液最佳組成。在此條件下,通過(guò)在鍍液中添加Al_2O_3顆粒制得了Ni-W-P-Al_2O_3復(fù)合鍍層,并研究了Al_2O_3含量對(duì)其抗高溫氧化性、鍍層結(jié)合強(qiáng)度的影響。結(jié)果如下:電流密度、pH值、鍍液溫度對(duì)Ni-W-P鍍層沉積速率、形貌的影響尤為顯著。在pH值為6、電流密度12A.dm-2、鍍液溫度60℃、施鍍時(shí)間20min的工藝條件下,能夠得到表面質(zhì)量較好的Ni-W-P合金鍍層。此外,鍍液中Na_2WO_4·2H_2O、H_3PO_3的濃度對(duì)鍍層中各元素含量影響較大:當(dāng)Na_2WO_4·2H_2O濃度達(dá)到80g/L時(shí),鍍層含W量較高且晶粒尺寸最小;當(dāng)H_3PO_3的濃度增加到20g/L時(shí),鍍層中P的含量上升到3.9 at.%且表面質(zhì)量較好;在沉積過(guò)程中,W元素與P元素會(huì)競(jìng)爭(zhēng)析出,從而在鍍層中的含量會(huì)互相影響。當(dāng)鍍層中W含量為9.1 at.%,P含量為3.9 at.%時(shí),鍍層的抗高溫氧化性最好。添加一定濃度的Al_2O_3顆粒,可以有效細(xì)化Ni-W-P合金鍍層的胞狀組織,并且其納米Al_2O_3顆粒的細(xì)化效果明顯優(yōu)于微米Al_2O_3顆粒。納米Al_2O_3的加入能夠明顯提高鍍層的抗高溫氧化性,且當(dāng)Al_2O_3顆粒濃度達(dá)到15 g/L時(shí),胞狀組織的平均尺度達(dá)到最小值且抗高溫氧化性最好。劃格法結(jié)果表明Ni-W-P-Al_2O_3復(fù)合鍍層的附著力達(dá)到了一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。因此,實(shí)驗(yàn)得出了制備Ni-W-P-Al_2O_3復(fù)合鍍層的最佳條件,主要工藝參數(shù)為:pH為6、電流密度12A·dm-2、鍍液溫度60℃、施鍍時(shí)間為20min、NiSO4·6H2O 80g/L、H_3PO_320g/L、Na_2WO_4·2H_2O 80g/L、Na3C6H5O7·H2O 70 g/L、納米Al_2O_3顆粒15 g/L。
【關(guān)鍵詞】：Ni-W-P合金 工藝參數(shù) 微觀組織 抗高溫氧化性 Ni-W-P-Al_2O_3復(fù)合鍍層
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-13
• 第1章 緒論13-27
• 1.1 引言13
• 1.2 鎳沉積國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 電鍍鎳概述13-14
• 1.2.2 電鍍鎳研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)14-15
• 1.3 電沉積鎳基合金的研究意義與現(xiàn)狀15-18
• 1.3.1 電沉積鎳基合金概述15-16
• 1.3.2 電沉積鎳基合金的工藝條件16-17
• 1.3.3 電沉積鎳基合金的結(jié)構(gòu)17
• 1.3.4 電沉積鎳基合金的沉積機(jī)理17-18
• 1.4 鎳鎢合金的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀18-20
• 1.4.1 鎳鎢合金的應(yīng)用18-19
• 1.4.2 鎳鎢合金的研究現(xiàn)狀19
• 1.4.3 鎳鎢復(fù)合鍍層的制備研究19-20
• 1.5 鎳鎢合金的沉積機(jī)理20-22
• 1.5.1 金屬鎳離子沉積20-21
• 1.5.2 金屬鎢的沉積21-22
• 1.6 鍍液組成及工藝參數(shù)對(duì)鍍層的影響22-25
• 1.6.1 鍍液組成22-24
• 1.6.2 工藝條件24-25
• 1.7 課題研究意義與內(nèi)容25-27
• 1.7.1 課題來(lái)源25
• 1.7.2 課題的研究意義25-26
• 1.7.3 課題的研究?jī)?nèi)容26-27
• 第2章 實(shí)驗(yàn)方法27-32
• 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器27
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑27
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器27
• 2.2 試樣制備27-29
• 2.2.1 鍍液的配制27-28
• 2.2.2 電沉積實(shí)驗(yàn)28-29
• 2.3 沉積層檢測(cè)29-32
• 2.3.1 鍍層成分分析29
• 2.3.2 鍍層組織結(jié)構(gòu)和表面形貌檢測(cè)29
• 2.3.3 沉積速率測(cè)定29-30
• 2.3.4 鍍層高溫氧化性測(cè)定30
• 2.3.5 沉積層晶粒尺寸測(cè)定30
• 2.3.6 孔隙率的測(cè)定30-31
• 2.3.7 鍍層結(jié)合強(qiáng)度的測(cè)定31-32
• 第3章 Ni-W-P合金鍍層的制備工藝32-40
• 3.1 電流密度對(duì)合金鍍層的影響32-34
• 3.1.1 電流密度對(duì)合金鍍層微觀形貌的影響32-33
• 3.1.2 電流密度對(duì)合金鍍層沉積速度的影響33-34
• 3.2 鍍液的pH值對(duì)鍍層的影響34-36
• 3.2.1 pH值對(duì)鍍層顯微形貌的影響34-35
• 3.2.2 pH值對(duì)鍍層沉積速度的影響35-36
• 3.3 施鍍時(shí)間對(duì)合金鍍層的影響36-37
• 3.3.1 施鍍時(shí)間對(duì)合金鍍層顯微形貌的影響36
• 3.3.2 施鍍時(shí)間對(duì)鍍層沉積速度的影響36-37
• 3.4 鍍液溫度對(duì)鍍層的影響37-38
• 3.4.1 溫度對(duì)鍍層形貌的影響37-38
• 3.4.2 溫度對(duì)鍍層沉積速度的影響38
• 3.5 本章小節(jié)38-40
• 第4章 Ni-W-P鍍層的制備與高溫氧化性測(cè)試40-49
• 4.1 Ni-W-P合金鍍層的制備40-41
• 4.1.1 Ni-W-P合金鍍液組分與工藝條件40
• 4.1.2 Ni-W-P合金鍍層的制備40-41
• 4.2 Na_2WO_4·2H_2O濃度對(duì)Ni-W-P鍍層的影響41-42
• 4.2.1 Na_2WO_4·2H_2O濃度對(duì)Ni-W-P鍍層成分的影響41
• 4.2.2 Na_2WO_4·2H_2O濃度對(duì)Ni-W-P鍍層顯微形貌的影響41-42
• 4.3 鍍液H_3PO_3含量對(duì)Ni-W-P鍍層影響42-44
• 4.3.1 H_3PO_3含量對(duì)Ni-W-P鍍層成分的影響42-43
• 4.3.2 H_3PO_3含量對(duì)Ni-W-P鍍層顯微形貌的影響43-44
• 4.4 Ni-W-P 合金鍍層的元素分布44-45
• 4.5 Ni-W-P合金鍍層的抗高溫氧化性45-48
• 4.5.1 Ni-W-P合金鍍層的氧化增重45-46
• 4.5.2 鍍層高溫處理后的宏觀形貌46-47
• 4.5.3 Ni-W-P合金鍍層的微觀結(jié)構(gòu)47-48
• 4.6 本章小節(jié)48-49
• 第5章 Ni-W-P-Al_2O_3復(fù)合鍍層的制備與性能研究49-57
• 5.1 Ni-W-P-Al_2O_3復(fù)合鍍層的制備49-50
• 5.1.1 鍍液組成與工藝條件49
• 5.1.2 Ni-W-P-Al_2O_3復(fù)合鍍層的制備49-50
• 5.2 Al_2O_3含量對(duì)Ni-W-P-Al_2O_3復(fù)合鍍層成分的影響50
• 5.3 Al_2O_3顆粒對(duì)Ni-W-P-Al_2O_3復(fù)合鍍層形貌的影響50-54
• 5.3.1 不同粒徑的Al_2O_3顆粒對(duì)鍍層形貌的影響50-51
• 5.3.2 納米Al_2O_3顆粒含量對(duì)鍍層形貌的影響51-52
• 5.3.3 納米Al_2O_3顆粒在鍍層中的分布52-54
• 5.4 納米Al_2O_3顆粒對(duì)鍍層高溫氧化性的影響54-55
• 5.5 鍍層結(jié)合力的測(cè)試55
• 5.6 本章小節(jié)55-57
• 結(jié)論57-58
• 參考文獻(xiàn)58-63
• 致謝63-64
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄64

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 蔡航偉;高原;馬志康;王成磊;;奧氏體不銹鋼等離子滲鋯合金層的抗高溫氧化性研究[J];材料導(dǎo)報(bào);2014年10期

2 丁志敏,馮秋元,石子源,閻穎,金華;鋼鐵件熔融鹽電鍍鋁及其抗高溫氧化性的研究[J];熱加工工藝;2004年07期

3 孫高磊;尹洪峰;董留兵;潘麗青;陳盼軍;;Ti_3SiC_2/SiC復(fù)合材料的抗高溫氧化性研究[J];硅酸鹽通報(bào);2011年05期

4 趙時(shí)璐;張鈞;陳衛(wèi)華;王雙紅;;硬質(zhì)合金表面Ti-Al-Zr-Cr-N系復(fù)合膜的抗高溫氧化性[J];稀有金屬材料與工程;2014年02期

5 呂臣敬,王芬,朱建鋒;Al_2O_3/Ti-Al復(fù)合材料的抗高溫氧化性研究[J];陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào);2005年03期

6 高唯 ,趙先存;釔和鈰對(duì)馬氏體時(shí)效不銹鋼00Cr11Ni10Mo2Ti抗高溫氧化性的影響[J];鋼鐵研究總院學(xué)報(bào);1983年04期

7 袁慶龍;凌文丹;李平;;Ni/ZrO_2納米復(fù)合刷鍍層的抗高溫氧化性[J];功能材料;2012年21期

8 陳貴清;陳小剛;;H13鋼表面鍍鉻工藝及其鍍層性能分析[J];熱加工工藝;2013年10期

9 李楊;;鈦合金高溫氧化防護(hù)涂層研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];科技傳播;2013年18期

10 胡心彬,李麟,吳曉春;微量Nb對(duì)H13鋼性能的影響[J];金屬熱處理;2004年08期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 蔣艷林;CrFeAITi涂層抗高溫氧化性及耐鉛鉍合金腐蝕性研究[D];南華大學(xué);2015年

2 陶繁;Ni-W-P合金鍍層的制備工藝及抗高溫氧化性的研究[D];蘭州理工大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：Ni-W-P合金鍍層的制備工藝及抗高溫氧化性的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：325322