热处理对Ni-TiN纳米复合镀层结构和性能的影响

目的进一步提高脉冲-超声电沉积Ni-TiN纳米复合镀层的显微硬度,改善镀层的耐磨性。方法利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、摩擦磨损仪器,对经200~600℃热处理后Ni-TiN纳米复合镀层的表面形貌、内部组织结构、显微硬度和磨损性能进行检测,研究了热处理方式对复合镀层的表面形貌、晶相组织、显微硬度和耐磨性的影响。结果经300℃保温1.5 h后的镀层表面最为平整和光滑。同时镀层开始实现非晶态向晶态演变,并且镀层硬度最高,其值高达815HV。随热处理温度的升高,镀层晶粒变大,表面平整度降低。经600℃热处理,保温1.5h后,镀层的耐磨性最佳,磨损量仅为13.2 mg。结论经热处理之后,镀层硬度得到一定程度的提高,主要是TiN纳米粒子起到弥散和细晶强化作用。耐磨性得到有效改善,主要是由于镀层韧性、镀层和基体间的结合力得到提高,镀层形成一层致密的氧化膜的原因。     

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。     

热处理对HRB400岩土锚杆表面Ni-P镀层组织性能的影响

采用化学镀的方法在HRB400岩土锚杆钢表面制备了Ni-P镀层,研究了热处理温度对化学镀层物相、表面形貌、显微硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,随着热处理温度的升高,镀层中的Ni3P数量有所增多,且镀层结构不断从非晶态转变为混晶结构、最后转变为比较稳定的晶态结构;表面化学镀可有效提高表面显微硬度;随着热处理温度升高,镀层的显微硬度逐渐增加;当热处理温度为400℃时镀层的耐磨性能和耐腐蚀性能最佳。     

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。     

热处理对钛基化学镀Ni-P镀层性能的影响

为了改善钛合金耐磨性,利用化学镀法在钛基表面获得Ni-P合金镀层,着重考察了热处理温度对镀层腐蚀和磨损性能的影响.采用XRD、SEM、EDS等手段分析了镀层的结构、表面形貌及组成.通过磨损量和在HC1溶液中极化曲线分析了镀层的耐蚀和磨损性能.结果表明,镀态下镀层是胞粒状堆积形式,属非晶结构,磷含量为6.9wt%;随着热处理温度变化其耐蚀性存在最佳值,250℃×1h热处理后的Ni-P镀层,在1mol/L HC1溶液中的腐蚀电流和腐蚀电位分别为0.0129mA/cm2和-0.427V,耐腐蚀性能优于其它镀层;镀层硬度随热处理温度的升高先增加后降低,磨损量则呈相反趋势,400℃硬度达到最高值960.5HV,磨损量最低值达到15.6mg,此时镀层为晶态结构,表面呈弥散状态;热处理可提高钛基化学镀层的耐磨性.     

热处理温度对Ni-Co-P合金镀层组织与性能的影响

研究了不同热处理温度对化学镀Ni-Co-P镀层组织和性能的影响.结果表明:在给定实验条件下,原始镀态Ni-Co-P镀层组织呈非晶结构胞状形态.随加热温度升高至400℃时,经XRD分析可知,镀态的非晶结构Ni-Co-P镀层发生部分晶化,析出亚稳相Ni12P5,500℃热处理后完全晶化,亚稳相转变为稳定的Ni,P相,镀层表面形貌变化不大,但当600℃热处理后镀层表面形貌由胞状变为蠕虫状.镀层硬度随热处理温度的升高先增后降,至400℃时硬度达到最高值,而后随温度的升高而下降,与组织结构的变化相吻合.研究还表明,Ni-Co-P镀层同Ni-P镀层相比,具有更优异的耐硫酸腐蚀性能.     

钴-镍-磷非晶态耐高温磨损合金镀层的性能研究

常温条件下,使用Co—Ni—P合金刷镀液应用电刷镀的方法可以获得非晶态刷镀层。用X射线衍射仪和差热分析装置研究了Co—Ni—P合金镀层的结构和晶化温度,当温度低于晶化温度323.4℃时,镀层为非晶态结构;随着温度的进一步升高,镀层由非晶态向晶态结构转变,并析出第二相组织。在600℃,保温30min后,Co—Ni—P非晶合金镀层的相结构为fec—Ni相十析出相。在GW/(ML—MS)高温磨损试验机及Skoda—Savin磨损试验机上分别测量了Co—Ni—P非晶合金镀层与Ni—W(50)合金镀层在不同温度及不同热处理温度下的体积磨损量。结果表明,在12℃—500℃范围内,Co—Ni—P非晶合金镀层的耐高温磨损性均优于Ni—W(50)合金镀层;而在27℃—450℃热处理后,Co—Ni—P非晶合金镀层的耐磨性(磨轮磨损)仍优于Ni—W(50)合金镀层,只有在500—600℃热处理后,Ni—W(50)合金镀层的耐磨性优于Co—Ni—P非晶合金镀层。     

热处理温度对Ni-Fe-P化学镀层性能的影响

将表面经过Ni-Fe-P化学镀的35CrMo钢在不同温度下进行热处理,通过XRD、显微硬度计、电化学试验等手段研究热处理温度对镀层性能的影响。结果表明,经热处理后,镀层具有较高的硬度,400 ℃时,达到最高值881.7 HV0.5;经过热处理的镀层与基体有很好的结合力;镀层经200 ℃热处理后耐蚀性能提高,经400 ℃热处理后镀层耐蚀性降低,当热处理温度增加到600 ℃时,镀层的耐蚀性有所回升。     

脉冲电沉积Ni-W-P合金镀层的硬度研究

研究了脉冲电沉积的Ni-W-P合金镀层的硬度.研究表明:脉冲频率和占空比对镀层的硬度都有很大的影响;在镀态和不同的热处理条件下,脉冲镀层的硬度都比直流镀层的硬度高100～200HV;热处理温度小于600℃时,镀层的硬度随温度的升高而升高,加热温度继续升高,镀层硬度呈直线下降;在400℃热处理条件下,随着热处理时间的延长,镀层的硬度增加,当热处理时间达到3h时,镀层硬度最高.     

TC4钛合金表面激光熔覆WC增强镍基复合涂层的组织及耐磨性

为提高TC4钛合金的耐磨性,利用激光熔覆技术(laser cladding,LC)在TC4钛合金表面制备Ni60+50%WC(体积分数)和deloro22(d22)粉末打底+(Ni60+50%WC)2种耐磨复合涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)以及X射线衍射仪(XRD)来表征涂层的微观结构和物相组成;使用HV-1000显微维氏硬度计、HRS-2M型高速往复摩擦磨损试验机和WDW-100D电子万能试验机来分析涂层的性能。结果表明:2种涂层均由W₂C、TiC、Ni₁₇W₃、Ni₃Ti和Ti_xW_1-x相组成,2种涂层不仅与基体呈现出优异的冶金结合,而且组织均匀致密,没有裂纹瑕疵;由于涂层中存在着原位合成的硬质相和细晶强化共同作用使得涂层硬度显著提高,约为TC4基体的2.82倍;2种涂层的摩擦系数(COF)和磨损量都远低于TC4钛合金基体;Ni60+50%WC复合涂层和d22粉末打底+(Ni60+50%WC)复合涂层的抗剪切结合强度分别为188....     

镁合金表面化学镀 Ni-P 和 Ni-P-SiC 的对比

目的提高镁合金的耐磨性、耐蚀性,扩大其应用领域。方法采用"磷酸+钼酸铵酸洗→HF活化"的方法进行前处理,直接在AZ91D镁合金表面化学镀Ni-P合金镀层和Ni-P-SiC复合镀层。对两种镀层的表面和截面形貌、成分、结构、硬度、耐蚀性及耐磨性进行了系统比较。结果在Ni-P合金镀层中引入SiC粉末后,镀层的胞状颗粒细化,硬度提高至643HV,但其腐蚀电流密度有所增大。结论与Ni-P合金镀层相比,Ni-P-SiC复合镀层的耐蚀性有所下降,但耐磨性能大大提高。     

钛合金表面激光熔覆AlBxCoCrNiTi高熵合金涂层的组织与性能

目的研究AlB_xCoCrNiTi(x=0、0.5、1)高熵合金涂层的组织及性能,提高钛合金表面硬度及耐磨性。方法采用激光熔覆技术在TC4钛合金表面制备出AlB_xCoCrNiTi高熵合金涂层,运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子探针(EPMA)等材料分析手段,研究了B含量对高熵合金涂层形貌、组织结构、成分的影响,并采用维氏硬度计以及摩擦磨损试验检测了熔覆涂层的硬度和耐磨性能。结果高熵合金涂层与基体的整体结合形貌良好。未添加B的高熵合金涂层主要由BCC相和晶体结构类似(Co,Ni)Ti_2相组成。随着B的加入,高熵合金涂层的晶粒得到细化,BCC相含量增加,(Co,Ni)Ti_2相含量有所减少,且熔覆层原位生成了TiB_2硬质相,TiB_2硬质相含量随B含量的增加而增加。熔覆涂层的硬度和耐磨性与B含量呈正相关关系,AlB_1CoCrNiTi高熵合金涂层的平均显微硬度最大,为814HV,且AlB_1CoCrNiTi高熵合金涂层的磨损量最小,其耐磨性约为未添加B的高熵合金涂层的7倍。结论 B含量的增加,有助于改善AlB_xCoCrNiTi高熵合金涂层的摩擦学性能,AlB_xCoCrNiTi高熵合金涂层有效提高了钛合金表面的硬度及耐磨性能。     

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。     

Abrasive wear resistance of electroless Ni-P coated aluminium after post treatment

Electroless nickel (EN) coatings are recognised for their hardness and wear resistance in automotive and aerospace industries. In this work, electroless Ni-P coatings were deposited on aluminium alloy substrate LM24 (Al-9 wt.% Si alloy) and the effect of post treatment on the wear resistance was studied. The post treatments included heat treatment and lapping with two different surface textures. Scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectrometry (EDS), X-ray diffraction (XRD) and micro-abrasion tester were used to analyse morphology, structure and abrasive wear resistance of the coatings. Post heat treatment significantly improved the coating density and structure, giving rise to enhanced hardness and wear resistance. Microhardness of electroless Ni-P coatings with thickness of about 15 μm increased due to the formation of Ni₃P after heat treatment.     

化学镀镍磷基合金镀层耐磨性的研究进展

化学镀镍磷基合金镀层因硬度高、厚度均匀及耐磨性优异,在工业中得到了广泛应用.简述了化学镀镍磷基合金从二元、三元到复合镀层的发展历程,概述了化学镀镍磷基合金镀层耐磨性的影响因素——合金镀层的化学成分、镀层与基体间的结合力及镀层硬度,并从这三方面论述了改善耐磨性的方法,最后提出了在改善合金镀层耐磨性研究中存在的问题和未来的发展方向.     

TC4钛合金表面激光合金化涂层的组织与耐磨性能

采用WC(含碳量0.1wt%)、Ni、Si混合粉末为原料,利用激光合金化技术在TC4钛合金表面原位制备了含WC、Ni、Si的涂层,使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)与能谱分析(EDS)等方法分析了涂层的组织与成分,用HXD-1000B型维氏显微硬度计和MMW21型立式万能摩擦磨损试验机测试了涂层的显微硬度及摩擦磨损性能。结果表明:利用优化后的激光合金化参数制备出的含WC量较多的涂层,其整体均匀致密、无裂纹,且与TC4合金基材呈冶金结合;涂层物相主要由α-Ti、Ti₅Si₃、WC和TiNi组成;涂层硬度为950 HV0.2,平均摩擦因数为0.2,平均磨损量为0.308 mg,耐磨性显著提高。     

钛合金表面激光熔覆Ti/Ni+Si3N4/ZrO2复合涂层组织与性能研究

目的 提高TA15合金的表面硬度,改善其耐磨性能.方法 以Ti/Ni+Si3 N4/ZrO2混合粉末为原料,利用激光熔覆技术,在TA15钛合金表面制备出以ZrO2颗粒和原位生成Ti5 Si3、TiN为增强相,以金属化合物TiNi、Ti2 Ni为基体的复合涂层.采用X射线衍射仪、扫描电镜及能谱仪等手段分析激光熔覆涂层的显微组织及磨损表面,通过硬度测试、摩擦磨损实验,对熔覆层的显微硬度和耐磨性进行评估.结果 熔覆层与基体形成了良好的冶金结合,熔覆层组织中TiNi和Ti2 Ni金属化合物基体上弥散分布着Ti5 Si3、TiN树枝晶和ZrO2颗粒;与不含ZrO2熔覆层相比,含有ZrO2熔覆层组织的晶粒得到细化;熔覆层中原位生成的TiN桥接在裂纹上,具有增韧的作用;熔覆层的显微硬度分布在835~1050 HV区间内,约为基体硬度的3倍左右;在干滑动摩擦磨损下,熔覆层的磨损量约为钛合金基体磨损量的1/6,其主要磨损机制为磨粒磨损和黏着磨损.结论 熔覆层中高硬度、耐磨陶瓷相和高韧性相的共同配合,显著提高了钛合金表面的硬度和耐磨性.     

A356合金化学镀Ni-P工艺及其性能研究

用直接化学镀Ni-P和先电镀Ni后化学镀Ni-P两种方法在A356合金表面施加镀层.利用恒电位仪、盐雾实验、扫描电镜和显微硬度计等分析测试手段研究了两种工艺处理后镀层的性能.结果表明：两种不同工艺得到的镀Ni-P样品均具有优异的耐蚀性和较高的硬度,对Al合金基体均有很好的保护作用;其中带镀Ni中间层的化学镀Ni-P层更致密,具有更好的耐蚀性和硬度.