納米顆粒增強(qiáng)型Ni-W(D)合金復(fù)合刷鍍層組織性能研究.pdf

1、塑料生產(chǎn)中增強(qiáng)劑和填充料的加入會(huì)加劇塑料模具（如2Cr13模具鋼）的磨損、腐蝕和氧化，致使其使用壽命縮短。針對(duì)這一問(wèn)題，本文以Ni-W(D)合金鍍液為基質(zhì)鍍液，分別添加PTFE乳液、MoS2納米顆粒、CeO2納米顆粒配制納米復(fù)合鍍液，采用電刷鍍工藝在2Cr13模具鋼基體上分別制備了Ni-W(D)合金鍍層、Ni-W(D)/PTFE復(fù)合鍍層、Ni-W(D)/MoS2復(fù)合鍍層和Ni-W(D)/CeO2復(fù)合鍍層。對(duì)鍍層表面形貌、截面形貌，鍍層成

2、分分析，鍍層的結(jié)合強(qiáng)度、顯微硬度、耐磨減摩性、耐蝕性和耐高溫性進(jìn)行了觀察與測(cè)定，研究了納米顆粒對(duì)鍍層組織和性能的影響，并將復(fù)合鍍層與Ni-W(D)合金鍍層的組織和性能進(jìn)行了對(duì)比分析，旨在提供適于塑料模具預(yù)強(qiáng)化和修復(fù)再制造的納米顆粒增強(qiáng)型復(fù)合鍍層。
　　結(jié)果表明，納米顆粒在鍍層中均勻分布，鍍層與基體的界面呈凹凸鑲嵌，結(jié)合緊密，工作鍍層與過(guò)渡層幾乎融為一體，納米顆粒的加入緩解了鍍層的內(nèi)應(yīng)力，增加了鍍層的臨界安全厚度，并提高了鍍層與基體

3、的結(jié)合強(qiáng)度。
　　納米顆粒添加量對(duì)鍍層組織形貌有顯著影響，在一定范圍內(nèi)，隨著鍍液中納米顆粒添加量的增加，復(fù)合鍍層的組織逐漸變得細(xì)小，均勻，胞狀突起減少，裂紋明顯減少；當(dāng)納米顆粒的添加量增加到一定程度時(shí)，由于納米顆粒的團(tuán)聚，鍍層的組織均勻性下降，有粗化的趨勢(shì)；PTFE乳液和MoS2納米顆粒的添加量越大，鍍層的顯微硬度越低；CeO2納米顆粒的加入提高了鍍層的顯微硬度，當(dāng)添加量為30g/L時(shí)鍍層的顯微硬度達(dá)到最大值。
　　摩擦磨損

4、實(shí)驗(yàn)表明，納米顆粒的加入降低了鍍層的摩擦系數(shù)和磨損量；PTFE乳液和MoS2納米顆粒的自潤(rùn)滑性減摩效果顯著，摩擦磨損后鍍層依然平整；CeO2硬質(zhì)納米顆粒在鍍層中的彌散分布使鍍層的粘著減輕，犁削效應(yīng)減弱；
　　電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)表明，納米顆粒在鍍層中的彌散分布對(duì)鍍層的耐蝕性影響不大，PTFE納米顆粒提高了鍍層的自腐蝕電位，降低了腐蝕電流，耐蝕性最好；MoS2納米顆粒降低了鍍層的自腐蝕電位，增大了腐蝕電流，耐蝕性最差；CeO2納米顆粒對(duì)鍍

5、層耐蝕性無(wú)明顯影響。
　　熱處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，熱處理能提高鍍層的顯微硬度，經(jīng)300℃熱處理后鍍層顯微硬度最高，表現(xiàn)出明顯的二次強(qiáng)化效應(yīng)；高溫氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Ni-W(D)合金鍍層氧化增重相對(duì)嚴(yán)重；與Ni-W(D)合金鍍層相比，Ni-W(D)/PTFE復(fù)合鍍層和 Ni-W(D)/MoS2復(fù)合鍍層高溫氧化中氧化膜破壞嚴(yán)重，氧化增重加重；而CeO2納米顆粒在鍍層中彌散分布，降低了Ni-W(D)/CeO2復(fù)合鍍層的氧化程度，提高了鍍層的