Ni-P-納米Al-,2-O-,3-復(fù)合鍍層結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、簡要介紹了化學(xué)復(fù)合鍍層的應(yīng)用,詳細(xì)地分析了化學(xué)鍍鎳磷溶液的組成及其在化學(xué)鍍中所起的作用和鍍液組成及工藝對化學(xué)鍍鍍速和鍍層性能的影響,著重研究了化學(xué)鍍Ni-P合金和化學(xué)復(fù)合鍍Ni-P-納米Al<,2>O<,3>合金鍍層的結(jié)構(gòu)和性能.本實驗采用正交實驗法優(yōu)選化學(xué)鍍工藝參數(shù),得到最佳工藝參數(shù):NiSO<,4>·6H<,2>O 25g/l,NaH<,2>PO<,2>·H<,2>O 25g/l,C<,3>H<,6>O<,3> 20ml/l,CH<

2、,3>COONa 10g/l,CH<,3>COOH 10ml/l,PH為4~5,溫度為80~85℃.次亞磷酸鈉是本實驗所選用的還原劑.鍍液中次亞磷酸根離子濃度增加,增強(qiáng)了次亞磷酸根的還原能力,因而沉積速度加快.當(dāng)Ni<'2+>/H<,2>PO<,2><'->的摩爾比達(dá)到0.4左右時,鍍速達(dá)到最大值.本實驗選用次亞磷酸根離子濃度為25g/l.繼續(xù)提高次亞磷酸根離子的濃度,鍍速不會加快,相反,會使鍍件表面的鍍液濃度與鍍液內(nèi)部的濃度不同,形成

3、濃差極化,導(dǎo)致鍍液分解.次亞磷酸鈉對鍍層性能影響,表現(xiàn)在鍍層中的磷含量上.顯而易見,鍍層中磷含量隨次亞磷酸根離子的增大而上升.鍍層的結(jié)構(gòu)分析采用了X-射線衍射儀和原子能譜儀.結(jié)果表明,鎳磷鍍層在鍍態(tài)下是一種介穩(wěn)定的過飽和合金.通過XRD分析,在磷含量低于3﹪時,鍍層主要為微晶結(jié)構(gòu),隨磷含量的增加,鍍層結(jié)構(gòu)為微晶與非晶的混合,當(dāng)含磷量超過12﹪后,鍍層變?yōu)榉蔷ЫY(jié)構(gòu).隨著磷含量增加,鍍層結(jié)構(gòu)變化規(guī)律為:微晶→微晶+非晶→非晶.鎳磷鍍層是介穩(wěn)

4、態(tài),對鍍層進(jìn)行加熱處理后,介穩(wěn)態(tài)就會向平衡態(tài)轉(zhuǎn)變.鍍層加熱后處理,最終轉(zhuǎn)變?yōu)镹i<,3>P和Ni平衡相.鍍層由非晶或混晶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫w結(jié)構(gòu).而且加熱處理后,可消除鍍層的氫脆,提高鍍層與基體的結(jié)合力.由于熱處理后Ni-P合金會析出Ni<,3>P硬質(zhì)相,鍍層的顯微硬度由鍍態(tài)的HV300提高到HV900,而復(fù)合鍍層由于硬質(zhì)納米粒子Al<,2>O<,3>的存在顯微硬度顯著提高,由鍍態(tài)的HV600提高到HV1050.化學(xué)復(fù)合鍍由于其優(yōu)異的耐磨性能