高頻脈沖電鍍鎳鈷合金機械性能的研究.pdf

1、由于脈沖電源制造技術的限制，對脈沖電鍍的研究一般使用的脈沖電源的頻率在1kHz以下的較低頻率范圍，沒有找到頻率為20～140 kHz的脈沖電鍍鎳鈷合金鍍層的研究。本文在20～140 kHz高頻下，采用脈沖電鍍法在瓦特型鍍液中制備了鎳鈷合金并研究了鍍層的機械性能。通過脈沖參數、鍍液溫度及COSO<,4>·7H<,2>O的濃度對鍍層在15％H<,2>SO<,4>溶液中的腐蝕失重速率及鍍層的沉積速率的影響，遴選出最佳電鍍工藝：脈沖頻率140k

2、Hz，占空比0.25，平均電流密度3A·dm<'-2>，鍍液pH值3，溫度55℃，COSO<,4>·7H<,2>O濃度40g/L。在此基礎上研究了脈沖參數及鍍液對鍍層微觀形貌及耐蝕性，顯微硬度，拉伸強度，內應力等的影響。與直流鍍層相比，高頻脈沖條件下所形成的沉積層晶粒細小，表面致密，孔隙率低。 鍍液中Co<'2+>濃度對合金鍍層中Co含量影響較大，且合金鍍層中的鈷含量均高于鍍液中Co<'2+>的含量，這與鎳鈷合金的異常共沉積機理

3、一致，故隨著CoSO<,4>·7H<,2>O濃度增大，鍍層的顯微硬度得到提高。平均電流密度提高，鍍層中的鈷含量隨之降低，鍍層硬度也顯著下降。直流及各脈沖頻率下沉積的鍍層在200℃、400℃、600℃和800℃各溫度下熱處理后，脈沖鍍層的顯微硬度都明顯比直流鍍層高，且隨著頻率升高，鍍層顯微硬度增大。直流及脈沖頻率分別為40kHz和80kHz下制備的鍍層在200-400℃下熱處理后，其顯微硬度有所上升。但當熱處理溫度超過400℃后，鍍層的硬

4、度不僅不再升高，反而會下降。在120kHz及140kHz下所得脈沖鍍層的顯微硬度與低頻下的鍍層不同，顯微硬度隨熱處理溫度升高而降低。實驗中還研究了添加劑對高頻脈沖鍍層硬度的影響，鍍液中加入烯丙基磺酸鈉、糖精鈉鹽、硫脲對鍍層硬度有明顯提高，特別是加入硫脲后鍍層的硬度可以達到526HV。鍍層的強度隨頻率增加而先增大后減小，并在80kHz處取得最大值。在其他參數相同的條件下，鍍層的內應力在脈沖頻率為80kHz時取得最小值，CoSO<,4>·7