納米Al2O3在化學復合鍍中的應用研究.pdf

1、表面工程技術包括電鍍、化學鍍、熱噴涂、氧化等技術，其中Ni-P化學鍍是一項在工業(yè)中廣泛使用的重要的表面工程技術，但是，隨著工業(yè)技術的發(fā)展，對機器零部件的要求越來越高，傳統(tǒng)的二元鍍層在許多場合已難以滿足使用要求，為了提高其力學性能，各種添加了第二相粒子的共沉積化學鍍得到了迅速發(fā)展。近年來，人們通過在Ni-P鍍層中添加諸如PTEE和石墨等軟粒子，以及陶瓷和金剛石等硬顆粒，已經獲得了具有低摩擦系數(shù)和高硬度的Ni-P-X三元復合鍍層。
　

2、　 本文將納米Al2O3作為第二相粒子加入到Ni-P鍍中，采取化學鍍的方法制備了Ni-P-nanoAl2O3復合鍍層，并對比了微米和亞微米Al2O3復合鍍層，研究了化學復合鍍的工藝參數(shù)、化學復合鍍層的表面性能，探討了納米顆粒復合鍍層的強化機理。為進一步工程應用提供理論依據(jù)。
　　 實驗以Q235鋼片和45號鋼為基體，經過除銹、堿性除油、酸洗和表面活化等預處理后施鍍。為保證納米Al2O3在鍍液中均勻分布，對納米Al2O3粉進行烘

3、干、過篩和表面活化等預處理。通過實驗及相關比較分析，確定了Ni-P-Al2O3復合鍍的最佳工藝參數(shù)和操作條件。然后對各種鍍層在不同的溫度下進行時效處理1小時，溫度分別為：200℃、300℃、400℃、500℃、600℃。用掃描電鏡SEM觀察顯微組織，用顯微硬度計測試其顯微硬度，用環(huán)-塊式摩擦實驗測量其耐磨性，并與二元Ni-P鍍層以及Ni-P-microAl2O3復合鍍層進行了性能對比，研究了時效溫度對鍍層硬度和磨損性能的影響。結果表明，

4、納米Al2O3粒子在Ni-P-Al2O3鍍層中呈彌散分布，在三種Ni-P基鍍層中，Ni-P-nanoAl2O3復合鍍層的硬度和耐磨性最好，經400℃時效處理后得到最佳值，此時的鍍層耐磨性是Ni-P鍍層的2.3倍，是微米Al2O3復合鍍層的1.9倍。其硬度值在鍍態(tài)下即可達644HV，在400℃時可達1089HV，500℃時仍達到906HV。這表明，NanoAl2O3粒子的存在可極大地增強Ni-P鍍層的硬度和耐磨性。在納米復合鍍層中，強化機