Al 2 O 3 /Ni納米復(fù)合電刷鍍技術(shù)應(yīng)用于失效凸輪軸再制造的實驗研究
發(fā)布時間：2022-01-06 02:50
目的將Al2O3/Ni納米復(fù)合電刷鍍技術(shù)應(yīng)用到失效凸輪軸修復(fù),使失效凸輪軸得以再制造利用。方法在快速鎳鍍液中加入Al2O3納米顆粒和分散劑檸檬酸三銨、十六烷基三甲基溴化銨形成復(fù)合鍍液,將復(fù)合鍍液放在恒溫磁力攪拌器上加熱并攪拌,使復(fù)合鍍液溫度達到50℃且納米Al2O3懸浮穩(wěn)定。利用電刷鍍技術(shù)將復(fù)合鍍液鍍于與凸輪軸材質(zhì)相同的45#鋼板表面,通過硬度測試,分別評價納米Al2O3質(zhì)量濃度、刷鍍電壓對復(fù)合鍍層硬度的影響。結(jié)果復(fù)合鍍層的硬度大于45#鋼,且硬度隨刷鍍電壓、納米Al2O3質(zhì)量濃度的增加而增加。當刷鍍電壓大于10 V后,硬度隨納米Al2O3質(zhì)量濃度的增加而減小。復(fù)合鍍層表面裂紋隨納米Al2O3質(zhì)量濃度、刷鍍電壓的增加而增多,納米Al2O3的...
【文章來源】：表面技術(shù). 2017,46(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
各水平因素對表面顯微硬度的影響
剩?涿稚⒂詼撇闃校?茍撇愕玫角炕?Ｍ?保?Al2O3在Ni2+電沉積的同時被嵌入晶粒內(nèi)或晶界間，阻礙了晶粒的正常長大，造成晶格扭曲，使鍍層產(chǎn)生晶格畸變強化[2,9]。表2復(fù)合鍍層表面顯微硬度Tab.2Microhardnessofthecompositecoating序號納米顆粒質(zhì)量濃度/(gL1)刷鍍電壓/V硬度(HV)1108276.5210315.2312374.24158300.9510341.0612368.67208330.1810351.2912324.1為了更直觀分析各因素對復(fù)合鍍層性能的影響程度，作因素水平與指標趨勢圖進行輔助分析，如圖1所示。由表2和圖1可知，當納米Al2O3質(zhì)量濃度為10~15g/L時，復(fù)合鍍層的表面顯微硬度隨電壓的增加呈近似線性增加（見圖1a）；當質(zhì)量濃度為20g/L時，復(fù)合鍍層的表面顯微硬度先隨電壓的增大而增大；當電壓超過10V后，則隨電壓的增大而減�。ㄒ妶D1a）。當電壓為8~10V時，復(fù)合鍍層的表面顯微硬度隨納米顆粒質(zhì)量濃度的增大而近似線性增加（見圖1b）；當電壓為12V時，復(fù)合鍍層的表面顯微硬度隨納米顆粒質(zhì)量濃度的增大而減小（見圖1b）。圖1各水平因素對表面顯微硬度的影響Fig.1Effectofvariousfactorsandlevelsonmicrohardness出現(xiàn)以上規(guī)律的原因在于：電壓的增大導(dǎo)致陰極電流密度增大，陰極提供的電子數(shù)增多，金屬（陰極）表面的吸附能力加強，納米顆粒的沉積速率隨之增加，從而使復(fù)合鍍層表面硬度相應(yīng)提高。但過大的刷鍍電壓會導(dǎo)致析氫嚴重并引起陰極區(qū)pH值增大，使鍍層中的海綿狀沉淀增多，硬度變低，且過高的電流密度使沉積速度過快，導(dǎo)致大量的細晶粒堆積變粗，鍍層變脆，進而導(dǎo)致復(fù)合鍍層硬度降低[10,14—15]。鍍液中的納米顆粒質(zhì)量濃度越高，其到達陰極表面的碰撞機率和在電極表面被吸附的可能性就越高，則復(fù)合?
【參考文獻】：
期刊論文
[1]300M鋼刷鍍鎘性能及在某型飛機起落架修理中的應(yīng)用[J]. 曹強,湯智慧,程宗輝,詹中偉,彭超. 裝備環(huán)境工程. 2016(01)
[2]球墨鑄鐵電刷鍍快速鐵鍍層的顯微組織及硬度[J]. 王輝,陳曉龍,童涵,張榮榮,肖圣亮. 中國表面工程. 2014(06)
[3]電刷鍍工藝對Ni-Mo合金鍍層表面形貌與硬度的影響[J]. 徐立鵬,包春江. 表面技術(shù). 2014(04)
[4]相對運動速度對電刷鍍鎳鍍層組織結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 胡振峰,呂鏢,汪笑鶴,徐濱士. 材料工程. 2014(05)
[5]Ni-TiO2基納米復(fù)合電刷鍍層微觀結(jié)構(gòu)及腐蝕電化學(xué)行為[J]. 王芹芹,沈承金,朱振,周仕勇. 表面技術(shù). 2012(01)
[6]工藝條件對鎳基-Al2O3顆粒復(fù)合電刷鍍層性能的影響[J]. 陳康,黃蕙. 表面技術(shù). 2011(03)
[7]電刷鍍再制造工藝技術(shù)[J]. 朱勝,姚巨坤. 新技術(shù)新工藝. 2009(06)
[8]pH對低溫鍍鐵組織形貌及性能的影響[J]. 張威,殷錦捷,劉憶. 電鍍與涂飾. 2009(02)
[9]綠色納米電刷鍍技術(shù)及其在再制造工程中的應(yīng)用[J]. 徐濱士,胡振峰. 新技術(shù)新工藝. 2008(11)
[10]電刷鍍鎳基Al2O3復(fù)合鍍層組織和性能的研究[J]. 周細枝,胡心彬,周小平. 金屬熱處理. 2007(03)
本文編號：3571575
【文章來源】：表面技術(shù). 2017,46(07)北大核心CSCD
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【部分圖文】：
各水平因素對表面顯微硬度的影響
剩?涿稚⒂詼撇闃校?茍撇愕玫角炕?Ｍ?保?Al2O3在Ni2+電沉積的同時被嵌入晶粒內(nèi)或晶界間，阻礙了晶粒的正常長大，造成晶格扭曲，使鍍層產(chǎn)生晶格畸變強化[2,9]。表2復(fù)合鍍層表面顯微硬度Tab.2Microhardnessofthecompositecoating序號納米顆粒質(zhì)量濃度/(gL1)刷鍍電壓/V硬度(HV)1108276.5210315.2312374.24158300.9510341.0612368.67208330.1810351.2912324.1為了更直觀分析各因素對復(fù)合鍍層性能的影響程度，作因素水平與指標趨勢圖進行輔助分析，如圖1所示。由表2和圖1可知，當納米Al2O3質(zhì)量濃度為10~15g/L時，復(fù)合鍍層的表面顯微硬度隨電壓的增加呈近似線性增加（見圖1a）；當質(zhì)量濃度為20g/L時，復(fù)合鍍層的表面顯微硬度先隨電壓的增大而增大；當電壓超過10V后，則隨電壓的增大而減�。ㄒ妶D1a）。當電壓為8~10V時，復(fù)合鍍層的表面顯微硬度隨納米顆粒質(zhì)量濃度的增大而近似線性增加（見圖1b）；當電壓為12V時，復(fù)合鍍層的表面顯微硬度隨納米顆粒質(zhì)量濃度的增大而減小（見圖1b）。圖1各水平因素對表面顯微硬度的影響Fig.1Effectofvariousfactorsandlevelsonmicrohardness出現(xiàn)以上規(guī)律的原因在于：電壓的增大導(dǎo)致陰極電流密度增大，陰極提供的電子數(shù)增多，金屬（陰極）表面的吸附能力加強，納米顆粒的沉積速率隨之增加，從而使復(fù)合鍍層表面硬度相應(yīng)提高。但過大的刷鍍電壓會導(dǎo)致析氫嚴重并引起陰極區(qū)pH值增大，使鍍層中的海綿狀沉淀增多，硬度變低，且過高的電流密度使沉積速度過快，導(dǎo)致大量的細晶粒堆積變粗，鍍層變脆，進而導(dǎo)致復(fù)合鍍層硬度降低[10,14—15]。鍍液中的納米顆粒質(zhì)量濃度越高，其到達陰極表面的碰撞機率和在電極表面被吸附的可能性就越高，則復(fù)合?
【參考文獻】：
期刊論文
[1]300M鋼刷鍍鎘性能及在某型飛機起落架修理中的應(yīng)用[J]. 曹強,湯智慧,程宗輝,詹中偉,彭超. 裝備環(huán)境工程. 2016(01)
[2]球墨鑄鐵電刷鍍快速鐵鍍層的顯微組織及硬度[J]. 王輝,陳曉龍,童涵,張榮榮,肖圣亮. 中國表面工程. 2014(06)
[3]電刷鍍工藝對Ni-Mo合金鍍層表面形貌與硬度的影響[J]. 徐立鵬,包春江. 表面技術(shù). 2014(04)
[4]相對運動速度對電刷鍍鎳鍍層組織結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 胡振峰,呂鏢,汪笑鶴,徐濱士. 材料工程. 2014(05)
[5]Ni-TiO2基納米復(fù)合電刷鍍層微觀結(jié)構(gòu)及腐蝕電化學(xué)行為[J]. 王芹芹,沈承金,朱振,周仕勇. 表面技術(shù). 2012(01)
[6]工藝條件對鎳基-Al2O3顆粒復(fù)合電刷鍍層性能的影響[J]. 陳康,黃蕙. 表面技術(shù). 2011(03)
[7]電刷鍍再制造工藝技術(shù)[J]. 朱勝,姚巨坤. 新技術(shù)新工藝. 2009(06)
[8]pH對低溫鍍鐵組織形貌及性能的影響[J]. 張威,殷錦捷,劉憶. 電鍍與涂飾. 2009(02)
[9]綠色納米電刷鍍技術(shù)及其在再制造工程中的應(yīng)用[J]. 徐濱士,胡振峰. 新技術(shù)新工藝. 2008(11)
[10]電刷鍍鎳基Al2O3復(fù)合鍍層組織和性能的研究[J]. 周細枝,胡心彬,周小平. 金屬熱處理. 2007(03)
本文編號：3571575
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