電噴鍍鎳-磷-氮化硼復(fù)合鍍層工藝及其性能研究.pdf

1、電鍍是改善基體金屬表面質(zhì)量的一種常用而有效的方法，電噴鍍技術(shù)作為在傳統(tǒng)電鍍基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的表面電沉積新技術(shù)，大大提高了沉積速度，且制備的鍍層表面質(zhì)量良好。有著“白色石墨”之稱(chēng)的BN，其抗氧化性、化學(xué)穩(wěn)定性、自潤(rùn)滑性較好，采用納米BN(h)顆粒與金屬共沉積的方法制得的Ni-P-BN(h)復(fù)合鍍層，整體上具有優(yōu)于普通Ni-P合金鍍層更好的物理、化學(xué)性能，具有很大的應(yīng)用前景。
　　本文在自行研制的數(shù)控電噴鍍裝置上制備N(xiāo)i-P-BN(h)

2、復(fù)合鍍層，分析工藝參數(shù)的影響規(guī)律，并對(duì)鍍層性能進(jìn)行檢測(cè)，具體包括以下幾方面的內(nèi)容:
　　(1)表面活性劑的選擇和BN(h)顆粒濃度的確定。開(kāi)展單因素試驗(yàn)，通過(guò)不同表面活性劑制得的復(fù)合鍍層的Zeta電位、BN(h)顆粒懸浮穩(wěn)定性及表面形貌檢測(cè)，得出表面活性劑應(yīng)選擇十六烷基三甲基溴化銨(CTAB);通過(guò)不同BN(h)顆粒濃度下制得的復(fù)合鍍層的表面形貌、顯微硬度及表面粗糙度比較，得出BN(h)顆粒濃度應(yīng)為10g/L。
　　(2)電

3、噴鍍Ni-P-BN(h)復(fù)合鍍層的計(jì)算機(jī)仿真研究。采用ANSYS軟件和FLUENT軟件對(duì)加工區(qū)域的電場(chǎng)和流場(chǎng)進(jìn)行二維仿真分析，得出采用不對(duì)稱(chēng)的單邊刃口型噴嘴可得到均勻鍍層，且選擇了合適的鍍液流速，為電噴鍍?cè)囼?yàn)做準(zhǔn)備。
　　(3)電噴鍍Ni-P-BN(h)復(fù)合鍍層的工藝試驗(yàn)研究。采用JMP定制設(shè)計(jì)器進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)回歸分析，研究電壓、鍍液溫度、兩極相對(duì)間隙、兩極相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度對(duì)復(fù)合鍍層沉積速度、顯微硬度、表面粗糙度的影響，并將各響應(yīng)

4、與電噴鍍Ni-P合金鍍層進(jìn)行比較。利用期望函數(shù)法進(jìn)行多響應(yīng)優(yōu)化，得到最優(yōu)工藝參數(shù)組合為:電壓16V，鍍液溫度63℃，相對(duì)間隙1.3mm，兩極相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度135mm/min;此工藝條件下測(cè)得鍍層的平均沉積速度為49.27μm/min，顯微硬度為673.19Hv，表面粗糙度為0.216μm。
　　(4)電噴鍍Ni-P-BN(h)復(fù)合鍍層的摩擦磨損性能研究。采用摩擦系數(shù)測(cè)定、磨損量計(jì)算及磨痕表面形貌檢測(cè)，得出Ni-P-BN(h)復(fù)合鍍層