鎳鎢合金鍍層的制備及性能研究
本文關(guān)鍵詞:鎳鎢合金鍍層的制備及性能研究
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【摘要】:化學(xué)鍍Ni-W-P鍍層具備硬度高、鍍層厚度均勻、耐蝕性且耐磨性好等優(yōu)勢(shì),于是,制備優(yōu)質(zhì)的鎳鎢合金鍍層近年來成為世界各國的鉆研的熱門。實(shí)驗(yàn)采用化學(xué)鍍法制備了Ni-W-P合金鍍層,用SEM、XRD、電化學(xué)、點(diǎn)滴實(shí)驗(yàn)、硬度等測(cè)試手段對(duì)其性能進(jìn)行表征。在鋼鐵表面制備了Ni-W-P合金鍍層。研究了鎢酸鈉、硫酸鎳、次磷酸鈉、乳酸、溫度等工藝參數(shù)對(duì)化學(xué)鍍鎳層沉積速度、點(diǎn)滴時(shí)間、電化學(xué)性能等的影響,通過正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化出了化學(xué)鍍Ni-W-P合金鍍層的較佳工藝配方:35g·L 1硫酸鎳,15g·L 1鎢酸鈉,35g·L 1次亞磷酸鈉,30g·L 1硫酸銨,32g·L 1檸檬酸鈉,8g·L 1蘋果酸,15ml·L 1乳酸,2-5mg·L 1碘酸鉀,1mg·L 1硫脲,鍍液p H值為4.8-5.1,溫度為88℃。制備的Ni-W-P合金鍍層結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)典型的高磷非晶態(tài),其磷含量達(dá)11.1%。Ni-W-P合金鍍層點(diǎn)滴時(shí)間為70s,耐蝕性略低于Ni-P鍍層的76s,但其硬度為679.18HV,較鎳磷合金鍍層(562.14HV)和基體(268.1HV)分別提高了約117.04HV和411.08HV。結(jié)合力測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)Ni-W-P合金鍍層的結(jié)合力強(qiáng)于Ni-P鍍層。對(duì)制備的Ni-W-P合金鍍層進(jìn)行熱處理。研究了200—800℃下熱處理對(duì)鍍層性能的影響,結(jié)果表明隨著熱處理溫度的升高,鍍層由非晶態(tài)逐步轉(zhuǎn)化成為晶態(tài),硬度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。當(dāng)溫度達(dá)到400℃時(shí),衍射峰增強(qiáng),鍍層的胞狀物邊緣變得模糊,鍍層的硬度值最大為1070.1HV,磨損量最小為5.3mg;瘜W(xué)鍍Ni-W-P合金鍍液的使用壽命。采用補(bǔ)加方法測(cè)出鍍液的循環(huán)壽命為5MTO,在使用周期內(nèi)鍍液的沉積速度穩(wěn)定在11μm·h-1以上,鍍態(tài)硬度在670HV左右。
【關(guān)鍵詞】:化學(xué)鍍 Ni-W-P鍍層 鍍速 耐蝕性
【學(xué)位授予單位】:沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TG174.4
【目錄】:
- 摘要6-7
- abstract7-12
- 第1章 緒論12-26
- 1.1 化學(xué)鍍鎳技術(shù)概述12-13
- 1.2 化學(xué)鍍鎳發(fā)展史13-14
- 1.3 化學(xué)鍍鎳鍍液的研究進(jìn)展14-16
- 1.3.1 鍍液成分14-15
- 1.3.2 改變工藝條件15-16
- 1.4 化學(xué)鍍鎳磷基多元合金的發(fā)展16-19
- 1.4.1 不同基體化學(xué)鍍鎳的研究16-18
- 1.4.2 化學(xué)鍍鎳磷基多元合金的發(fā)展18-19
- 1.5 化學(xué)鍍Ni-W-P合金鍍層技術(shù)19-24
- 1.5.1 化學(xué)鍍Ni-W-P合金鍍層沉淀機(jī)理19-22
- 1.5.2 化學(xué)鍍Ni-W-P合金研究現(xiàn)狀及存在問題22-24
- 1.6 研究的目的、意義及內(nèi)容24-26
- 1.6.1 研究的目的和意義24
- 1.6.2 研究內(nèi)容24-26
- 第2章 試驗(yàn)工藝與檢測(cè)方法26-35
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料26
- 2.2 實(shí)驗(yàn)藥品26-27
- 2.3 實(shí)驗(yàn)儀器27
- 2.4 實(shí)驗(yàn)工藝流程27-28
- 2.5 前處理28-30
- 2.5.1 除油28-29
- 2.5.2 酸洗29-30
- 2.5.3 活化30
- 2.6 化學(xué)鍍液成分的確定與溶液的配制30-32
- 2.6.1 鍍液成分的確定30-31
- 2.6.2 化學(xué)鍍鎳鍍液的配制31-32
- 2.7 Ni-W-P合金鍍層性能的檢測(cè)方法32-35
- 2.7.1 鍍層表觀等級(jí)的評(píng)定32
- 2.7.2 鍍層沉積速度的測(cè)定32
- 2.7.3 鍍層硬度的測(cè)定32-33
- 2.7.4 鍍層耐蝕性能測(cè)試33
- 2.7.5 鍍層的表面微觀形貌和組成的檢測(cè)33
- 2.7.6 鍍層的耐磨性測(cè)試33-34
- 2.7.7 鍍層結(jié)合力的測(cè)試34-35
- 第3章 化學(xué)鍍Ni-W-P合金鍍層工藝優(yōu)化35-61
- 3.1 單因素試驗(yàn)35-48
- 3.1.1 鎢酸鈉濃度對(duì)Ni-W-P合金鍍層性能的影響35-39
- 3.1.2 硫酸鎳對(duì)Ni-W-P膜層性能的影響39-42
- 3.1.3 次亞磷酸鈉濃度對(duì)Ni-W-P合金鍍層性能的影響42-45
- 3.1.4 乳酸對(duì)Ni-W-P膜層性能的影響45-48
- 3.2 正交試驗(yàn)48-53
- 3.3 最佳工藝下Ni-W-P合金鍍層的性能研究53-58
- 3.3.1 點(diǎn)滴實(shí)驗(yàn)測(cè)試53
- 3.3.2 電化學(xué)測(cè)試53-55
- 3.3.3 鍍層硬度測(cè)試55-56
- 3.3.4 鍍層結(jié)合力測(cè)試56
- 3.3.5 鍍態(tài)鍍層X射線衍射結(jié)構(gòu)分析56-57
- 3.3.6 鍍態(tài)鍍層掃描電鏡表觀形貌分析57-58
- 3.4 本章小結(jié)58-61
- 第4章 熱處理工藝對(duì)Ni-W-P合金鍍層組織結(jié)構(gòu)和性能的影響研究61-68
- 4.1 不同溫度熱處理下Ni-W-P合金鍍層的XRD測(cè)試61-62
- 4.2 不同熱處理溫度下Ni-W-P合金鍍層的硬度測(cè)試62-63
- 4.3 不同溫度熱處理下Ni-W-P合金鍍層的耐磨性測(cè)試63-64
- 4.4 不同溫度熱處理下Ni-W-P合金鍍層的SEM測(cè)試64-67
- 4.5 本章小結(jié)67-68
- 第5章 化學(xué)鍍Ni-W-P合金鍍層最佳工藝配方鍍液壽命的研究68-73
- 5.1 鍍液壽命測(cè)試68-69
- 5.2 鍍層的性能測(cè)試69-72
- 5.2.1 鍍層的厚度和沉積速度測(cè)試69-71
- 5.2.2 鍍層的SEM測(cè)試71-72
- 5.3 本章小結(jié)72-73
- 結(jié)論73-75
- 參考文獻(xiàn)75-83
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果83-84
- 致謝84-85
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):630503
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