納米顆粒增強(qiáng)Ni-W-Co復(fù)合刷鍍層制備及性能研究.pdf

1、本文采用正交試驗(yàn)的方法，對(duì)影響鍍層性能的刷鍍電壓、陰陽(yáng)極相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度、鍍液pH 值和絡(luò)合劑濃度四個(gè)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，獲得致密的硬度高的Ni-W-Co鍍層。其具體結(jié)果如下：刷鍍電壓12-14V，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度10m/min，pH 值為1.5，絡(luò)合劑濃度為30g/L。在優(yōu)化工藝條件下獲得的純Ni-W-Co 鍍層顯微硬度為608HV，沉積速度約為1.82μm/min。在優(yōu)化工藝的基礎(chǔ)上，制備了納米顆粒復(fù)合鍍層。利用SEM、XRD、DHV-1000

2、 顯微硬度計(jì)、電化學(xué)工作站和MM-200磨損試驗(yàn)機(jī)等設(shè)備，對(duì)鍍層的形貌和組織結(jié)構(gòu)、顯微硬度進(jìn)行了表征，并深入研究了復(fù)合鍍層的電化學(xué)腐蝕性能和滑動(dòng)磨損性能，對(duì)其抗腐蝕機(jī)理和抗磨損機(jī)理進(jìn)行了深入探討。納米顆粒復(fù)合鍍層表面平整致密，晶粒明顯細(xì)化，鍍層厚度均勻，與基體結(jié)合良好。納米顆粒的引入并沒有改變鍍層的晶態(tài)結(jié)構(gòu)，但卻使其晶粒的擇優(yōu)取向發(fā)生了變化。由此可見，納米顆粒對(duì)鍍層的沉積過(guò)程產(chǎn)生了影響，并起到了細(xì)晶強(qiáng)化的作用。硬質(zhì)納米顆粒(SiC 或C

3、NTs)的引入，使復(fù)合鍍層硬度顯著提高，且在SiC含量為10g/L時(shí)復(fù)合鍍層的硬度達(dá)到最大值720HV，CNTs含量為15g/L時(shí)復(fù)合鍍層的硬度達(dá)到最大值780HV。而潤(rùn)滑性納米顆粒PTFE卻使復(fù)合鍍層的硬度下降，在PTFE含量為25g/L時(shí)低至416HV。當(dāng)硬質(zhì)納米顆粒和潤(rùn)滑性納米顆粒同時(shí)引入鍍層中時(shí)，復(fù)合鍍層的硬度都受到這兩種顆粒的影響，其影響程度取決于納米顆粒的性質(zhì)和含量。極化曲線測(cè)量結(jié)果顯示，在陽(yáng)極腐蝕初期，因納米顆粒的物理阻滯

4、效應(yīng)，復(fù)合鍍層的抗電化學(xué)腐蝕性能優(yōu)于純鍍層。當(dāng)腐蝕進(jìn)行到一定程度時(shí)，局部腐蝕作用強(qiáng)于少量納米顆粒的阻滯效應(yīng)，導(dǎo)致在腐蝕后期其抗電化學(xué)腐蝕性能下降。磨損試驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合鍍層的抗滑動(dòng)磨損性能均優(yōu)于純鍍層的抗滑動(dòng)磨損性能。主要原因是硬質(zhì)納米顆粒（SiC 或CNTs）使復(fù)合鍍層硬度提高，抗犁削作用增強(qiáng)，而潤(rùn)滑性納米顆粒PTFE 使復(fù)合鍍層的摩擦系數(shù)降低。硬質(zhì)的和潤(rùn)滑性的納米顆粒同時(shí)加入鍍層中時(shí)，這兩種顆粒的互補(bǔ)作用，使該類復(fù)合鍍層的抗磨損性能