TC4鈦合金電鍍Ni-P鍍層工藝及性能研究.pdf

1、鈦合金因其密度小、比強(qiáng)度高、耐蝕性及生物相溶性好等特點(diǎn)受到人們的青睞，使其在汽車、醫(yī)療器械及航空航天國(guó)防事業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。然而，鈦合金表面硬度低，易氧化的特點(diǎn)使鈦合金在工業(yè)應(yīng)用中表現(xiàn)出較差的耐磨性，大大限制了其應(yīng)用范圍，因此對(duì)鈦合金表面進(jìn)行改性處理就顯得尤為重要。Ni-P鍍層因其簡(jiǎn)單的操作工藝和良好的耐磨耐蝕性等特點(diǎn)常被用于金屬表面的改性處理，本文擬采用電鍍Ni-P鍍層的方法對(duì)TC4鈦合金表面進(jìn)行改性處理，提高鈦合金的表面性能。

2、r>　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過(guò)對(duì)電鍍鎳磷制備工藝及研究現(xiàn)狀的總結(jié)，在次磷酸-鎳鹽體系中對(duì) TC4鈦合金電鍍 Ni-P工藝進(jìn)行了研究，通過(guò)設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)對(duì)工藝配方和參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，獲得的最佳工藝配方為：NiSO4·6H2O140g/L、電流密度4A/dm2、pH值3.5、NiCl2·6H2O16g/L、溫度65℃、NaH2PO2·H2O8g/L、H3PO435g/L。TC4鈦合金在該工藝條件下電鍍 Ni-P鍍層，不僅鍍速快硬度高，而且獲

3、得的鍍層表面光亮平整、致密度高。在正交試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用單因素實(shí)驗(yàn)，研究了各工藝參數(shù)對(duì) Ni-P鍍層沉積速度、硬度及磷含量的影響規(guī)律。⑵為了改善鈦合金表面Ni-P鍍層的性能，對(duì)鈦合金表面預(yù)處理工藝進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)不同預(yù)處理工藝下獲得的鍍層的表面形貌、硬度和結(jié)合強(qiáng)度的對(duì)比分析，確定了最佳預(yù)處理工藝：打磨→化學(xué)除油→酸洗活化→化學(xué)預(yù)鍍。⑶對(duì)鍍層的微觀形貌、物相組成、硬度及耐磨耐蝕性進(jìn)行了研究分析，結(jié)果表明：鍍層表面呈均勻分布的胞狀結(jié)構(gòu)，表