热处理对ZL102合金化学镀Ni-P-SiC镀层结构与性能的影响

采用直接化学复合镀法在ZL102合金表面制备了Ni-P-SiC复合镀层,经不同温度热处理后,利用XRD、DSC、扫描电镜等对复合镀层的结构和形貌进行了分析,并对镀层的结合力、显微硬度、耐蚀性及耐磨性等进行了测试。结果表明:镀态镀层由晶态相和非晶态相组成,热处理过程中非晶态相向晶态转化;镀层的显微硬度随热处理温度的升高呈先升后降的趋势,在400℃时达到最大值1395.28 HV;镀层经400℃×1 h热处理后,镀层中的镍和磷原子向铝基体中扩散,复合镀层与基体结合良好,耐磨性和耐蚀性较基体有很大程度的改善,但热处理后镀层的耐蚀性与镀态的相比有所降低。     

人造海水温度对Ni-P和Ni-Cu-P合金镀层电化学行为的影响

采用化学镀技术在碳钢表面制备Ni-P和Ni-Cu-P镀层,通过电化学方法评定Ni-P和Ni-Cu-P镀层在人造海水中的耐蚀性。结果表明:非晶Ni-P和Ni-Cu-P、纳米晶Ni-Cu-P镀层的腐蚀电流密度均随着人造海水温度升高而增大,而阻抗值则减小;共沉积Cu有利于改善非晶Ni-P镀层的耐蚀性,但改善效果随着人造海水温度的升高而减小;400℃热处理可显著改善Ni-Cu-P镀层在人造海水中的耐蚀性,在80℃的人造海水中,热处理Ni-Cu-P镀层的腐蚀电流密度较镀态Ni-Cu-P镀层的低一个数量级。     

高磷Ni-P镀层的AFM表征及耐蚀性

化学镀Ni-P二元合金镀层的耐蚀性与其组织结构、表面形态密切相关。实验获得磷质量分数11.54%的高磷镀层,镀态下为非晶态结构。300℃热处理后开始晶化,并在400℃热处理时完全晶化,镀层由非晶态的Ni相转变为Ni3P+Ni混合稳定相。用原子力显微镜(AFM)对镀层表面观察发现,不同热处理下的镀层合金表面形态差别很大。形态的差异对镀层合金的耐蚀性有影响,特别是400℃热处理后,由于表面纳米植被的覆盖使得此时镀层合金的耐蚀性最优异。     

热处理工艺对Ni-P-PTFE复合镀层组织与性能的影响

采用扫描电镜、X射线衍射、差热分析研究了热处理对Ni-P-PTFE(聚四氟乙烯)化学复合镀镀层组织的影响,并研究了镀层的磨损性能.结果表明,经400℃×1 h处理后,PTFE的挥发主要发生在镀层的表层,内部的PTFE含量变化很小;镀态条件下,镀层为非晶态,经400℃×1 h处理晶化后生成Ni相及Ni3P相.Ni-P-PTFE复合镀层的晶化起始温度和峰值温度都高于Ni-P镀层.Ni-P-PTFE复合镀层的激活能为235 kJ/mol,与Ni-P镀层的激活能差别不大.镀层摩擦系数在PTFE加入量为8 mL/L时最小,同时镀层磨损量最小;热处理后,Ni-P-PTFE复合镀层表现出较好的耐磨性和较小的摩擦系数.     

热处理对中温酸性化学镀Ni-Cu-P合金性能影响研究

采用中温酸性化学镀在Q235B钢基体上制备了Ni-Cu-P非晶态合金镀层,研究了热处理温度对镀层结构、硬度及耐蚀性的影响。结果表明:随热处理温度升高,Ni-Cu-P合金镀层由非晶态结构向晶态结构转变;合金镀层的硬度随热处理温度升高先增加后降低;合金镀层经300℃热处理1 h后耐蚀性提高。     

化学沉积 Ni-Mo-P 和 Ni-P 镀层退火晶化组织及耐蚀性

目的研究化学沉积Ni-4.11%Mo-6.50%P和Ni-9.19%P合金镀层退火晶化转变特征,通过定量表征镀层的晶化程度、晶粒尺寸及结晶相的质量分数,建立显微组织与耐蚀性的关联。方法采用XRD衍射技术和Jade软件分析,定量表征镀层的晶化组织特征,由SEM/EDS测试确定镀层的成分及表面形貌,通过浸泡腐蚀实验及金相显微观察,对比两种镀层的耐蚀性。结果 Ni-Mo-P镀层在低于400℃退火时,只有Ni相结晶;在≥400℃退火时,发生Ni3P晶化反应,同时伴有Ni-Mo固溶体的形成,600℃时的晶化程度为88.13%。相比之下,Ni-P镀层中Ni3P相开始析出的温度降至300℃,600℃时的晶化程度达到91%。在相同温度进行热处理时,Ni-Mo-P镀层晶粒尺寸小于Ni-P镀层。在发生Ni3P晶化反应的温度下,两种镀层中Ni3P的晶粒尺寸总是大于Ni相。在0.5 mol/L的H2SO4中,对于Ni-Mo-P镀层,除300℃外,其他温度下的热处理均能显著改善其耐蚀性;而对于Ni-P镀层,镀态下具有最好的耐蚀性能。在10%的HCl溶液中,退火温度为600℃时,Ni-Mo-P镀层的耐点蚀性能更好;而Ni-P合金则相反,镀态及低温200℃退火后的耐点蚀性能最好。结论 Mo的共沉积提高了Ni-Mo-P镀层Ni3P的析出温度,降低了镀层的晶化程度及晶粒尺寸;与Ni-P镀层相比,高温退火的Ni-Mo-P镀层表现出了优异的耐点蚀性能,但耐硫酸均匀腐蚀的性能较差。     

热处理温度对Ni-W-P镀层耐蚀性能的影响

采用失重法及电化学方法对镀态和热处理后的Ni-W-P镀层在5%硫酸溶液中的耐蚀性能进行了研究.比较了不同温度热处理后Ni-P镀层和Ni-W-P镀层的耐蚀性能,并结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对镀层的耐蚀性机理进行了分析.结果表明,Ni-P镀层在400～700℃热处理后耐蚀性能下降,而Ni-W-P镀层的耐蚀...     

施镀条件和热处理对铝合金 Ni-P-SiO2 复合镀层微观结构及显微硬度的影响

目的提高Ni-P镀层的硬度。方法在化学镀Ni-P过程中添加SiO2微粒,形成Ni-P-SiO2复合镀层,研究施镀温度、微粒添加量和镀后热处理温度对复合镀层微观结构及硬度的影响。结果复合镀层含非晶结构Ni和SiO2相。随施镀温度的升高及SiO2微粒添加量的增加,镀层表面变得均匀、致密且硬度升高,显微硬度最高达355HV;当施镀温度超过80℃,微粒添加量超过10 g/L时,镀层表面均匀性变差,硬度下降。经热处理后,镀层向晶态转变,热处理温度达到300℃时开始析出Ni3P相,镀层的显微硬度随热处理温度的升高而升高。结论当施镀温度为80℃、微粒添加量为10 g/L时,所得复合镀层的性能较为优异,热处理可进一步提高复合镀层的硬度。     

施镀条件和热处理对铝合金Ni-P-SiO_2复合镀层微观结构及显微硬度的影响

目的提高Ni-P镀层的硬度。方法在化学镀Ni-P过程中添加SiO2微粒,形成Ni-P-SiO2复合镀层,研究施镀温度、微粒添加量和镀后热处理温度对复合镀层微观结构及硬度的影响。结果复合镀层含非晶结构Ni和SiO2相。随施镀温度的升高及SiO2微粒添加量的增加,镀层表面变得均匀、致密且硬度升高,显微硬度最高达355HV;当施镀温度超过80℃,微粒添加量超过10 g/L时,镀层表面均匀性变差,硬度下降。经热处理后,镀层向晶态转变,热处理温度达到300℃时开始析出Ni3P相,镀层的显微硬度随热处理温度的升高而升高。结论当施镀温度为80℃、微粒添加量为10 g/L时,所得复合镀层的性能较为优异,热处理可进一步提高复合镀层的硬度。     

热处理对不锈钢表面化学镀Ni-Cr-P合金镀层结构及性能的影响

采用化学镀工艺在不锈钢表面获得了Ni-Cr-P合金镀层。研究了Ni-Cr-P非晶态合金膜随热处理温度升高,其结构以及显微硬度和耐蚀性的变化规律,并对变化的原因进行了分析。结果表明,镀态Ni-Cr-P为非晶态镀层,200℃热处理开始晶化,到400℃时Ni3P晶化比较完全,800℃时Ni3P完全分解,生成含Ni、Cr、Fe的合金膜的Cr2Ni3和FeNi2P相。其显微硬度随热处理温度升高而升高,500～600℃之间显微硬度略有下降,600～700℃又随着热处理温度的升高而略有升高,700℃后显微硬度略有下降;合金膜的耐腐性在热处理温度200～400℃间变化较小,500℃热处理后其耐腐蚀性下降厉害,600～700℃随着热处理温度的升高其耐腐蚀性又略有升高,800℃后由于Ni3P的分解其耐腐蚀性又急剧下降。     

Mechanical assisted electroless barrel-plating Ni-P coatings on magnesium alloy

A mechanically assisted electroless barrel-plating Ni-P was carried out in a rolling drum containing Mg alloy specimens and ceramic balls, which was submerged in a bath containing electroless plating solution. It is demonstrated that the Ni-P coatings deposited by this novel technique have a crystallized Ni-P solid solution structure, showing fine-grains, higher hardness, and higher corrosion resistance compared with the conventional electroless plated amorphous Ni-P coatings. After heat treatment at 400 ℃ ...     

Ni-Sn-P复合镀层的组织结构与抗垢性能研究

采用XRD测试、硬度测试、接触角测量、表面自由能计算和抗垢能力测试等方法，研究热处理对Ni-Sn-P复合镀层组织结构和抗垢性能的影响，以及Sn含量对镀层抗垢性能的影响。结果表明，经热处理后Ni-Sn-P复合镀层结构由非晶态转变为晶态。300 ℃热处理的Ni-Sn-P复合镀层显微硬度达1072.4 HV，相比Ni-P镀层其硬度明显提高。当Sn含量为2 g/L时，Ni-Sn-P复合镀层具有最佳的抗垢性能，复合镀层的接触角为120.2°，且具有较低的表面能15 mJ/m²。Ni-Sn-P复合镀的污垢附着率显著降低，抗垢性能相比未处理的Q235碳钢基体和Ni-P镀层分别提高55%和46%。Sn颗粒的加入，提高了镀层的硬度和疏水性，但是随着Ni-Sn-P复合镀层中Sn含量的增加，复合镀层的抗垢性能逐渐下降。     

镁合金化学镀光亮镍磷合金

研制了一种能在镁基上直接进行化学镀镍磷合金的新工艺,镀层呈银白色,表面平整光亮.镀液为碱性介质,基础配方为:硫酸镍、复合络合剂、导电盐和其它添加剂.通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)等方法研究了电流密度、温度、pH值等参数对镀层磷含量、镀层显微硬度等性能的影响.结果表明,该工艺具有高效稳定、易于控制、操作简便等特点,适宜于产业化应用.     

TC4钛合金表面化学镀Ni-P合金耐磨层研究

利用化学镀方法在TC4钛合金表面成功制备结合力良好的Ni-P合金耐磨层,研究了提高镀层结合力的方法,结合SEM、XRD、EDS等现代物理分析方法分析了不同温度热处理后镀层的组织结构,从而建立不同热处理温度、镀层结构与镀层硬度和耐磨性能的关系。结果表明:二次浸锌活化方法和热处理能显著提高镀层与基体的结合强度,经600℃热处理后镀层结合力达到35N。基材的硬度HV为3780MPa,磨损量为9.6mg,镀态镀层的硬度HV为5760MPa、磨损量为7.7mg。随着热处理温度升高Ni3P相增多,该相的弥散分布使镀层硬度增加,最高硬度HV达到9790MPa,但400℃后硬度降低,这是由于Ni3P相随着热处理温度的继续升高而发生偏聚,使弥散强化程度下降;镀层的磨损量随着热处理温度的升高而减小,说明耐磨性能随着热处理温度的升高而增强,600℃热处理后,虽然镀层晶粒长大、粗化及镀层硬度降低,但此时镀层晶格的完整性最佳,镀层塑性和韧性提高,所以耐磨性能最好。     

锡青铜化学镀 Ni-P 合金工艺及镀层性能

目的在锡青铜基体上化学镀Ni-P合金镀层,提高锡青铜的耐磨性和耐腐蚀性。方法以酸性含锌活化液活化锡青铜试样,在相同的条件下实施化学镀,并对镀态试样进行不同温度(250,400,500℃)下的热处理。对比基体、镀态试样和热处理试样的性能,研究热处理温度对锡青铜化学镀Ni-P合金层微观结构、显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性的影响。结果锡青铜表面形成了Ni-P合金镀层,并且镀层无孔隙缺陷,与基体结合良好,沉积速率较快,为10.00μm/h。经热处理后,镀层的微观结构由非晶态向晶态转变,在500℃热处理的镀层显微硬度最大,耐磨性最好。镀态镀层和经250℃热处理的镀层在10%HNO3溶液和10%H2SO4溶液(10%均为体积分数)中的耐腐蚀性明显好于锡青铜基体,镀态镀层在两种介质溶液中的腐蚀速率分别为0.225,0.146 mg/(cm2·d)。结论采用酸性含锌活化液活化锡青铜基体,可以在锡青铜表面制备出化学镀Ni-P合金镀层,且镀覆效果较好。这表明紫铜化学镀Ni-P合金工艺同样适用于锡青铜。     

Ni-P金刚石化学复合镀层制备及摩擦磨损性能分析

目的研究不同粒径微米金刚石对Ni-P金刚石化学复合镀层摩擦磨损性能的影响。方法选择出一组优良的Ni-P化学镀工艺参数,在镀液中分别加入不同粒径的金刚石微粒,制备含不同粒径微米级金刚石颗粒的化学复合镀层。用SEM和XRD,观察并分析了不同粒径金刚石对热处理前后Ni-P金刚石化学复合镀层微观形貌和组织结构的影响;通过硬度和摩擦磨损实验,研究了不同粒径金刚石颗粒对复合镀层硬度及摩擦磨损性能的影响。结果制备的复合镀层厚度为30μm左右,金刚石质量分数达到21%~25%,且金刚石均匀分散在Ni-P镀层中。热处理前镀层为非晶结构,经过400℃×2 h的热处理后,镀层晶化为硬度更高的Ni3P。金刚石能提高镀层硬度,其中粒径为9μm的复合镀层硬度最高,达到1261HV。Ni-P金刚石复合镀层的摩擦系数为0.4~0.52,随着金刚石粒径的增大,摩擦系数不断减小。金刚石使镀层的磨损机制发生了变化,随着金刚石粒径的增大,硬质合金球的磨损加剧。结论随着金刚石粒径的增大,镀层硬度增加,摩擦系数减小,耐磨性增大。     

Improvements on the wear resistance of high thermal conductivity Cu alloys using an electroless Ni-P coating prior to PVD deposition

An attempt to improve the load support for hard PVD coatings on soft Cu alloys has been made by using a medium phosphorous content electroless Ni-P coating prior to PVD deposition, envisaging the application of these coating/substrate systems in plastic injection moulding. Several PVD coatings, including TiN, CrN, CrAlN, multilayered CrAlN, WC-C, multilayered CrAlN/WC-C were deposited onto an Ampcoloy 940 Cu alloy in two conditions: ‘standard’ and electroless Ni-P plated. The effect of the electroless Ni-P coating on the coating/substrate performance was evaluated by pin-on-disc wear and impact tests. Ultra-microhardness and surface roughness measurements were also used to characterise the resulting coating/substrate systems. The electroless Ni-P coating reduced the wear rates of the PVD-coated Cu alloys and increased the impact wear resistance. Among the PVD coatings trialled, CrN, CrAlN and multilayered CrAlN coatings on electroless Ni-P provided the lowest wear rates.     

Effect on Corrosion Resistance of Ce-Rich-Sealed Ni-P Coatings on Cf/Al Composite Surface

In this study, Ni-P coatings and sealing of the coatings by Ce-rich solution on Cf/Al composite surface for enhanced corrosion resistance are investigated. The corrosion resistance of uncoating sample in 3.5 wt.% NaCl solution was investigated and a comparison with Ni-P and Ce-sealed Ni-P coatings is given. Effect of Ce-sealing on Ni-P coating is discussed. The results of electrochemical measurements of corrosion performance of Cf/Al composites show that sealing of Ni-P coatings with Ce-rich solution can improve the corrosion resistance. The Ce-rich-sealed Ni-P coating has higher corrosion resistance than the coating without Ce, and the electroless plated Ni-P coating on composite surface has higher corrosion resistance than the bare sample, as evidenced by EIS and potentiodynamic polarization measurements. The microstructure of the Cf/Al composites and the two kinds of coatings (i.e., Ni-P coating and Ce-sealed Ni-P coating) were examined by scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, and transmission electron microscopy. The Ce-sealed Ni-P coatings on Cf/Al composite surface have a total thickness of ~11 μm of which 10 μm is the thickness of the Ni-P coating and ~1 μm is the thickness of the Ce-rich sealing. It shows that the selected area electron diffraction ring pattern of Ce-rich sealing on Ni-P plated composite is consistent with Ce₆O₁₁ or CeO₂. X-ray photoelectron spectroscopy results show that Ce⁴⁺ was the dominant oxidation state for Ce-rich sealing on Ni-P plated composite. The Ce-sealing treatment on Ni-P coating has improved the corrosion resistance over and above the corrosion resistance offered by the Ni-P mono-coating to the bare substrate.