本文關(guān)鍵詞：鎂合金化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-納米金剛石鍍層的研究

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【摘要】：近年來(lái),隨著納米技術(shù)的日益成熟,納米顆粒化學(xué)復(fù)合鍍得到了國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。利用炮轟法制得的納米金剛石,粒度通常在20nm以細(xì),納米金剛石不僅具備納米材料獨(dú)特的物理、化學(xué)性能同時(shí)兼具金剛石高硬度,強(qiáng)耐磨性特性,如果能將納米金剛石均勻沉積在鍍層中將極大影響化學(xué)鍍層表面特性和物理性能,拓展鎂合金應(yīng)用范圍。本文使用成熟穩(wěn)定的高溫酸性偏中性鎂合金化學(xué)鍍Ni-P配方,可得到中低磷含量鍍層,研究了實(shí)驗(yàn)主要工藝參數(shù)pH值、溫度、還原劑濃度對(duì)化學(xué)鍍Ni-P鍍層表面組織形貌和機(jī)械性能的影響。選出一組優(yōu)良鎂合金化學(xué)鍍Ni-P工藝參數(shù)。結(jié)果表明:pH值、溫度、還原劑濃度對(duì)Ni-P鍍層硬度影響因子不同,其中還原劑濃度對(duì)鍍層硬度影響最大,pH值次之,溫度最小。因在高溫下所得鍍層性能較好,所以將鍍液溫度控制在14℃范圍內(nèi),在此范圍內(nèi),溫度對(duì)鍍層硬度影響最小。在一定范圍內(nèi),鍍層硬度隨著pH值和還原劑濃度先增加后減小。正交優(yōu)化后的Ni-P鍍液參數(shù)為:pH值為6,溫度(85±2)℃,還原劑濃度為20g/L。分析不同溫度熱處理下對(duì)Ni-P鍍層表面形貌的影響,結(jié)果表明,當(dāng)熱處理溫度為350℃時(shí),鍍層形貌平整、光滑、均勻、致密,鍍層顯微硬度最高。在Ni-P鍍液中加入不同的納米金剛石濃度。通過(guò)對(duì)復(fù)合鍍層顯微硬度檢測(cè)及表面組織形貌的研究,分析不同納米金剛石濃度和不同攪拌速度對(duì)復(fù)合鍍層機(jī)械性能及微觀組織形貌的影響;對(duì)復(fù)合鍍層進(jìn)行350℃熱處理,分析復(fù)合鍍層組織結(jié)構(gòu)及機(jī)械性能的變化;對(duì)比納米金剛石加入前后鍍層的摩擦系數(shù)變化,檢測(cè)了復(fù)合鍍層的耐磨擦性能;通過(guò)查看鍍層腐蝕斑點(diǎn)數(shù)目,檢測(cè)復(fù)合鍍層的耐腐蝕性能。并采用能譜分析、掃描電鏡、X射線衍射等檢測(cè)手段對(duì)納米復(fù)合鍍層的表面形貌、顯微硬度、耐磨性、結(jié)合強(qiáng)度等各項(xiàng)性能進(jìn)行分析并尋求最佳工藝。結(jié)果表明:隨著納米金剛石濃度的增加,復(fù)合鍍層形貌越好,當(dāng)加入的納米金剛石過(guò)少或過(guò)多,都會(huì)影響復(fù)合鍍層性能,經(jīng)研究分析發(fā)現(xiàn):當(dāng)鍍液中含6g/L納米金剛石時(shí),鍍液中各個(gè)化學(xué)鍍量達(dá)到相對(duì)平衡的狀態(tài),致使所得復(fù)合鍍層細(xì)密、性能良好;攪拌速度直接影響基體表面納米顆粒的吸附,當(dāng)攪拌速度達(dá)到200r/min時(shí),復(fù)合鍍層質(zhì)量最好,繼續(xù)增加攪拌速度,納米顆粒產(chǎn)生聚集;納米金剛石的加入致使鍍層摩擦系數(shù)降低且穩(wěn)定;相比化學(xué)鍍Ni-P鍍層,Ni-P-納米金剛石復(fù)合鍍層腐蝕斑點(diǎn)數(shù)較少,耐蝕性增強(qiáng)。復(fù)合鍍層在高溫?zé)崽幚?300℃以上)過(guò)程中,鍍層結(jié)構(gòu)由非晶態(tài)變?yōu)榻Y(jié)晶態(tài),硬度明顯提高,若繼續(xù)升高溫度,做為強(qiáng)化相的Ni3P相和Ni相繼續(xù)長(zhǎng)大,晶粒粗大后導(dǎo)致鍍層硬度下降,影響鍍層機(jī)械性能。
【關(guān)鍵詞】：鎂合金 化學(xué)復(fù)合鍍 納米金剛石 Ni-P鍍層 復(fù)合鍍層 組織性能
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 引言11-12
• 1.2 化學(xué)鍍Ni-P技術(shù)概況12-16
• 1.2.1 化學(xué)鍍Ni-P機(jī)理12-14
• 1.2.2 化學(xué)鍍Ni-P鍍液組成14-16
• 1.3 納米復(fù)合鍍技術(shù)研究現(xiàn)狀16-21
• 1.3.1 Ni-P納米顆�；瘜W(xué)復(fù)合鍍研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3.2 鎂合金納米顆粒復(fù)合鍍研究現(xiàn)狀19-21
• 1.4 本課題研究的主要內(nèi)容、目的及意義21-23
• 第2章 鎂合金化學(xué)鍍工藝、材料及儀器23-29
• 2.1 化學(xué)鍍工藝流程圖23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程23-26
• 2.2.1 基體預(yù)處理23-24
• 2.2.2 化學(xué)鍍過(guò)程24
• 2.2.3 鍍層檢測(cè)24-26
• 2.3 鎂合金化學(xué)鍍實(shí)驗(yàn)材料26-27
• 2.4 實(shí)驗(yàn)儀器27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 鎂合金化學(xué)鍍Ni-P工藝參數(shù)的選定及性能研究29-43
• 3.1 化學(xué)鍍Ni-P正交實(shí)驗(yàn)方案29-32
• 3.2 還原劑濃度對(duì)Ni-P鍍層的影響32-37
• 3.2.1 還原劑濃度對(duì)Ni-P鍍層硬度的影響32-33
• 3.2.2 還原劑濃度對(duì)Ni-P鍍層組織形貌的影響33-34
• 3.2.3 還原劑濃度對(duì)Ni-P鍍層成分及磨損量的影響34-37
• 3.3 pH值對(duì)Ni-P鍍層的影響37-39
• 3.3.1 pH值對(duì)Ni-P鍍層硬度的影響37
• 3.3.2 pH值對(duì)Ni-P鍍層組織形貌的影響37-39
• 3.4 優(yōu)化工藝參數(shù)后Ni-P鍍層組織與性能39-40
• 3.4.1 優(yōu)化工藝參數(shù)后Ni-P鍍層掃描電鏡圖39
• 3.4.2 優(yōu)化工藝參數(shù)后鍍層結(jié)合力39-40
• 3.4.3 優(yōu)化工藝參數(shù)后鍍層耐色變性測(cè)試40
• 3.5 熱處理對(duì)鎂合金Ni-P鍍層表面形貌的影響40-41
• 3.6 本章小結(jié)41-43
• 第4章 鎂合金Ni-P-納米金剛石復(fù)合鍍層組織和性能的研究43-53
• 4.1 鎂合金Ni-P-納米金剛石化學(xué)復(fù)合鍍沉積機(jī)理43
• 4.2 鎂合金化學(xué)復(fù)合鍍層硬度和微觀組織的影響43-47
• 4.2.1 加入不同納米金剛石濃度對(duì)鍍層形貌組織的影響45-46
• 4.2.2 攪拌速度對(duì)復(fù)合鍍層微觀形貌組織的影響46-47
• 4.3 熱處理對(duì)鎂合金Ni-P-納米金剛石復(fù)合鍍層的影響47-49
• 4.3.1 熱處理對(duì)鎂合金Ni-P-納米金剛石復(fù)合鍍層表面形貌的影響47
• 4.3.2 復(fù)合鍍層熱處理前后微觀組織結(jié)構(gòu)的變化47-48
• 4.3.3 復(fù)合鍍層的能譜分析48-49
• 4.4 納米金剛石加入前后鍍層摩擦系數(shù)的變化49-50
• 4.5 納米金剛石的加入對(duì)鍍層耐腐蝕性能的影響50-51
• 4.6 本章小結(jié)51-53
• 第5章 結(jié)論53-55
• 參考文獻(xiàn)55-61
• 致謝61-63
• 個(gè)人簡(jiǎn)介63

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：802355