镍-金刚石复合镀层修复磨损电动机主轴工艺

通过对380kW电动机磨损主轴失效原因的分析,提出了修复该零件的新工艺.采用镀覆特殊镍-Ni-金刚石复合镀层体系,提高了镀层与基体,镀层与工作层的结合力,增加了修复层的硬度,改善了主轴配合面的耐磨性,使修理质量得到了提高.     

A new insight into promotion action of Co2+ in Ni-diamond composite electrodeposition

A new insight into the promotion action of Co²⁺ on both particle and metal deposition in Ni-diamond composite electrodeposition system was analyzed according to electrochemical measurements. The results showed that the addition of Co²⁺ made particles content in deposits increased remarkably. The change of particles content in deposits was related inversely to the change of cathodic zero potential with the increase of the concentration of cobalt sulfate. Zero charge potential of cathode was shifted to much more negative region. The negative shift of the zero potential, combining with positive shift of the zeta potential, increased the electrostatic force between the particle-adsorbed metallic cations and the cathode. It not only benefits to the transportation of particles in solution towards cathode, but also shortens their residence time on cathodic surface. Meanwhile, entry of particles is also promoted. For metals deposition, reduction resistance of metallic cations rises greatly and deposition current at cathodic potentiodynamic polarization decreases after cobalt sulfate has been added into electrolyte. These factors are favorable for increasing particles content in deposits. In addition, physical model of diamond particles deposition state before and after the addition of Co²⁺ has been discussed.     

Ni-金刚石复合共沉积过程研究

利用复合电沉积技术制备了Ni-金刚石复合镀层,研究了溶液中微粒悬浮量对复合量的影响,并从两步吸附、微粒传输及界面作用力等不同角度初步探讨了金刚石微粒进入镀层的共沉积过程。结果表明:在研究范围内,随溶液中金刚石微粒悬浮量的提高,镀层中微粒复合量先升高而后缓慢降低。Ni-金刚石复合镀层的形成与N.Guglielmi的两步吸附模型及Yeh的微粒传输模型不完全吻合。分析认为,金刚石微粒与镍金属的共沉积分2个阶段,第1阶段,微粒依靠搅拌作用传输至电极表面,第2阶段,微粒在高场强协助下通过界面作用力的作用逐渐被沉积金属埋覆。     

搅拌在Ni-diamond复合电沉积中的电化学行为

在测定Ni-diamond复合电沉积体系阴极极化曲线、电化学阻抗谱及微分电容曲线等基础上,分析了搅拌强度对界面双电层的影响规律,推断出复合量随搅拌强度增强的变化趋势,以此探讨搅拌强度在Ni-diamond复合电沉积中的电化学行为。结果表明:Ni-diamond复合体系于搅拌强度在440~480 r/min时具有更大的阴极极化、更大的法拉第电阻及更低的双电层电容,致使微粒具有更高的电泳速度,且此时阴极表面在析出电位附近荷正电,而过强或过弱的搅拌均使电极表面荷负电。电化学测试结果表示搅拌强度在440~480 r/min时可具有更高的复合量,工艺实验结果与电化学测试结果相吻合。     

电泳-电沉积 Ni-金刚石复合镀层及其耐磨性能研究

先采用电泳技术在铜基体表面沉积均匀、致密的金刚石微粒,再将已覆盖有金刚石微粒的基体放入电镀液中进行电沉积金属镍,获得了金刚石质量分数约为48%且分布均匀的Ni-金刚石复合镀层。与纯镍镀层进行磨损试验对比,发现制备的Ni-金刚石复合镀层磨痕较浅,磨损量较小,其对磨件的磨损体积约为纯镍镀层对磨件的17倍,表明此两步沉积工艺制备的复合镀层具有良好的耐磨性能。     

镍-金刚石复合镀工艺条件的优化

为进一步了解各因素对复合镀镍-金刚石的影响,采用正交试验方法对镍-金刚石复合电镀工艺进行了研究,探讨了金刚石浓度、分散剂用量、电流密度、搅拌速度、超声频率对镀层中金刚石含量、镀层显微硬度和厚度的影响,确定了最佳工艺条件,并利用扫描电镜、能谱仪和硬度测试仪测试了最佳工艺所得镀层的形貌和性能。结果表明:50 g/L金刚石,8%分散剂,电流密度8 A/dm2、搅拌速度70 r/min和超声频率80 kHz下,所得镀层中金刚石的平均含量可达63.13%,镀层硬度可达1 927 HV。     

18Cr2Ni4WA钢磨损表面修复工艺研究

通过分析飞机襟翼作动筒活塞失效的原因,提出了修复该零件的新工艺——刷镀Ni-金刚石复合镀层。研究结果表明,最佳刷镀工艺参数为：工作电压12 V,镀液温度45～60℃,镀笔与工件相对运动速度10～15 m/min。采用该工艺对作动筒活塞进行修复,镀层的厚度为30μm时,硬度可达HV770,附着力良好,杯突高度为5.1 mm,耐磨性与基体相当,能满足修复磨损活塞的要求。     

磨头镍-金刚石复合镀层电镀工艺及设备

在电动组合开孔和研磨用钻头表面电镀镍-金刚石复合镀层。介绍了镍-金刚石复合电镀工艺流程、溶液配方及电镀方法;阐述了磨头电镀镍-金刚石复合镀层生产线特点,设备组成,性能要求以及设备特殊配置的制造和应用;重点阐述旋转镀和挂具的结构等。     

微粒在Ni-diamond复合镀液中的电化学行为

在测定Ni及Ni-diamond 2种电沉积体系阴极极化曲线、电化学阻抗谱及微分电容曲线等基础上,对比研究了金刚石微粒对界面双电层的影响规律,以此探讨微粒在Ni-diamond复合电沉积中的电化学行为。结果表明:金刚石微粒的添加使沉积体系的极化度变小,法拉第电阻增加,双电层电容降低,同时使微分电容值明显降低;进一步分析发现,与影响电极体系法拉第导纳的金刚石微粒在电极表面的覆盖率θF相比,影响非法拉第导纳的覆盖率θNF可更有效的反映能进入镀层的微粒在电极表面的覆盖率;Ni及Ni-diamond两沉积体系的电极表面在沉积电位附近均荷负电,但金刚石微粒的添加使得复合体系电极表面的负电荷密度不及镀镍体系的1/200。